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By MW Sequeira

L'ampiezza dei tipi di cellule del seno

Uno scienziato dell'UNM Cancer Center pubblica un'analisi completa dei tipi di cellule del seno per comprendere meglio come i tumori al seno iniziano, crescono e si diffondono

Ottobre è il mese della consapevolezza sul tumore al seno e, come da tradizione, il biologo Curt Hines, PhD, del Comprehensive Cancer Center dell'Università del New Mexico, ha pubblicato due articoli che descrivono in modo esaustivo i dodici principali tipi di cellule presenti nel seno umano.

"Stiamo cercando di capire tutti i diversi tipi di cellule che collaborano e si coordinano per far funzionare un tessuto", afferma, "e come questi processi possono andare storti in un tumore".

Negli ultimi decenni, il cancro al seno è diventato una delle principali cause di morte per cancro tra le donne, seconda solo al cancro ai polmoni. Di tutti i tipi di cancro diagnosticati alle donne ogni anno, un terzo sarà il cancro al seno, e c'è una probabilità su 1 che una donna sviluppi il cancro al seno nel corso della sua vita.

Secondo il National Cancer Institute, tra il 75% e l'80% dei casi di cancro al seno presentano caratteristiche di cellule epiteliali luminali, che sono un tipo di cellula speciale che forma i dotti galattofori del seno. I tumori di questo tipo sono chiamati adenocarcinomi duttali.

Curt Hines, dottore di ricerca

Devi conoscere tutti i tipi di cellule in un tessuto. I tumori sono malattie del tessuto. Devi davvero capire tutti i giocatori.

- Curt Hines, Dottorato

Gli organi e i tessuti comprendono diversi tipi di cellule che lavorano insieme per formare un'unità funzionale. Questo normale equilibrio di tipi di cellule è interrotto nei tumori. Queste altre cellule non cancerose influenzano il comportamento dei tumori.

"Bisogna conoscere tutti i tipi di cellule in un tessuto", afferma Hines. "I tumori sono malattie del tessuto. Bisogna davvero capire tutti i giocatori".

Negli ultimi 10 anni, il laboratorio di Hines ha raccolto informazioni sui tipi di cellule presenti nel tessuto mammario umano. Di recente, lui e il suo team hanno pubblicato un paio di articoli sul loro lavoro.

Il primo articolo, pubblicato questo mese, descrive il processo che hanno utilizzato per identificare, purificare e far crescere ogni tipo di cellula principale nel seno umano. Il secondo articolo, in stampa su PLOS Biology, descrive in dettaglio ciascuno dei dodici tipi principali di cellule nel seno umano.

Hines ha utilizzato tessuto mammario non malato scartato durante interventi di riduzione del seno. Ha poi utilizzato due diverse tecnologie, citometria a flusso e sequenziamento dell'RNA, per trovare, selezionare e descrivere i tipi di cellule in quei campioni di tessuto.

Hines ha iniziato il suo lavoro utilizzando la colorazione dei tessuti e la citometria a flusso, che possono analizzare centinaia di migliaia di cellule in base ai loro tratti specifici, utilizzando la risorsa condivisa di citometria a flusso dell'UNM Comprehensive Cancer Center. Dopo aver sbloccato la combinazione di anticorpi specifici necessari per rilevare tutti i tipi di cellule, lui e il suo team hanno utilizzato il flow sorting per isolare i diversi tipi di cellule del seno. Hanno quindi utilizzato il sequenziamento dell'RNA per analizzare le trascrizioni dell'RNA prodotte da ciascun tipo di cellula.

Il sequenziamento dell'RNA determina le sequenze di tutti i diversi trascritti di acido ribonucleico (RNA) in una cellula. I trascritti di RNA sono molecole che vengono copiate dal genoma del DNA. Questi trascritti trasportano il codice per le proteine ​​che realizzano i processi della cellula; definiscono la natura e le proprietà di quel tipo di cellula.    

"Ogni cellula di un individuo ha lo stesso DNA", dice Hines, "ma non ha lo stesso RNA. Ed è l'RNA che dice alla cellula cosa fare, qual è la sua funzione".

La citometria a flusso ha permesso a Hines di identificare i dodici diversi tipi di cellule che compongono il seno. Lui e il suo team hanno purificato ogni tipo di cellula per studiarli più in dettaglio. Guidati dalle differenze nelle trascrizioni di RNA, hanno esaminato attentamente la natura biologica di ogni tipo di cellula.

Le informazioni risultanti sono state immense, poiché si è scoperto che ogni tipo di cellula esprime più di 20,000 geni individuali. Tra le loro scoperte, Hines e il suo team hanno scoperto un raro tipo di cellula epiteliale che sembrava avere proprietà di cellula staminale. Le cellule staminali hanno la capacità di maturare in una serie di diversi tipi di cellule e di fungere da parte dei sistemi di riparazione del corpo.

Per approfondire ulteriormente il funzionamento delle cellule, era necessario mantenerle in vita in laboratorio, coltivandole in piastre di tessuto di plastica con un terreno di coltura cellulare, una miscela di zuccheri, aminoacidi, vitamine e siero.

Hines e il suo team hanno creato modelli cellulari da quasi ogni tipo di cellula, ampliando i due o tre comunemente usati nella ricerca sul seno. I loro modelli cellulari vengono coltivati ​​in laboratorio e queste cellule mantengono le caratteristiche distintive che esibiscono nel corpo. Questi modelli cellulari consentiranno agli scienziati di studiare il comportamento dei diversi tipi di cellule ed esplorare come ogni tipo di cellula possa contribuire al processo maligno di formazione del tumore.

I tipi di cellule e le loro descrizioni sono riassunti negli articoli pubblicati e i dati completi su ciascun tipo sono disponibili online.

"Stavamo davvero cercando di arrivare all'essenza di ogni tipo di cellula", dice Hines. "Ci sono così tante informazioni".

Hines sostiene che il riferimento può aiutare i biologi che vogliono comprendere il ruolo dei diversi tipi di cellule presenti nel seno umano e come un disturbo nell'equilibrio di queste cellule possa portare al cancro.

Hines e il suo team stanno ora studiando i periciti e come queste cellule possono influenzare la crescita dei tumori al seno. Stanno anche utilizzando il riferimento sulle cellule del seno per studiare come le cellule del seno influenzano il loro microambiente e come il loro microambiente influenza loro. Le capacità di sequenziamento dell'RNA a cellula singola presso la risorsa condivisa Analytical and Translational Genomics dell'UNM Cancer Center hanno permesso al dott. Hines di esplorare l'eterogeneità all'interno della popolazione di periciti del seno. La loro prossima proposta di sovvenzione mira a chiarire i contributi dei periciti alle neoplasie mammarie.

"Sappiamo che disturbare il microambiente può accelerare la crescita del tumore", afferma Hines, ma si meraviglia anche del fatto che molte cellule cancerose non si trasformino in tumori. "È sorprendente che i nostri tessuti funzionino nel modo in cui lo fanno".

 

Informazioni su Curt Hines, PhD

Curt Hines, PhD, è professore associato presso il Dipartimento di Biochimica e Biologia Molecolare della Facoltà di Medicina dell'Università del New Mexico. È il Direttore della Facoltà di UNM Comprehensive Cancer Center Flow Cytometry Shared Resource e Direttore dell'Undergraduate Honors Research Program per laureati in Biochimica.

 

Riferimenti cartacei   

"Identificazione completa, isolamento e coltura di tipi di cellule mammarie umane" è stato pubblicato online il 7 agosto 2024, su Journal of Biological Chemistry (https://www.sciencedirect.com/journal/journal-of-biological-chemistry). Gli autori sono Kate Thi, Katelyn Del Toro, Yamhilette Licon-Munoz, Rosalyn W. Sayaman e William C. Hines.

"L'analisi trascrittomica dei dodici principali tipi di cellule del seno umano rivela i meccanismi della funzione cellulare e tissutale" In Press, PLOS Biology (disponibile il 5 novembre, all'indirizzo: https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3002820). Gli autori sono Katelyn Del Toro, Rosalyn W. Sayaman, Kate Thi, Yamhilette Licon-Munoz e William C. Hines.

Strumenti:
Atlante dei geni delle cellule del seno – Hines Lab (breastcancerlab.com)

Immagini del tessuto mammario – Hines Lab (breastcancerlab.com)

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I suoi oltre 136 medici specialisti in oncologia certificati includono chirurghi oncologici in ogni specialità (tumori addominali, toracici, ossei e dei tessuti molli, neurochirurgia, genitourinario, ginecologia e tumori della testa e del collo), ematologi/oncologi medici adulti e pediatrici, oncologi ginecologici, e radioterapisti oncologi. Insieme a più di 600 altri professionisti sanitari oncologici (infermieri, farmacisti, nutrizionisti, navigatori, psicologi e assistenti sociali), forniscono cure al 65% dei malati di cancro del New Mexico provenienti da tutto lo stato e collaborano con i sistemi sanitari comunitari in tutto lo stato per fornire cura del cancro più vicino a casa. Hanno trattato quasi 15,000 pazienti in oltre 100,000 visite cliniche ambulatoriali oltre ai ricoveri ospedalieri presso l'ospedale UNM.

Un totale di quasi 1,855 pazienti hanno partecipato a studi clinici sul cancro testando nuovi trattamenti contro il cancro che includono test di nuove strategie di prevenzione del cancro e sequenziamento del genoma del cancro.

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