Video: Tumorcellers bevægelse og evne til metastase

Tumorceller spreder sig og invaderer nye lokalisationer i kroppen, gennem en proces der samles kendes under betegnelsen metastase. En vigtig del af denne proces er tumorcellernes evne til at bevæge sig. Nye mikroskoper viser for første gang hvor dynamiske kræftceller egentlig er.

Fra struktur til disorganisation. Cancerceller indordner sig ikke længere under fælles regler og vævet bliver til sidste helt disorganiseret og ufunktionelt.
Fra struktur til disorganisation. Cancerceller indordner sig ikke længere under fælles regler og vævet bliver til sidste helt disorganiseret og ufunktionelt.

Normale celler er ofte tæt bundet sammen i klynger, hvori de i samspil udføre en specialiseret funktion. Kræftceller kan kendes ved deres langsomme disintegration og uafhængighed fra dette netværk; de kapper de mikroskopiske forbindelser til andre celler og indordner sig ikke længere under hvad der er godt for kroppen som helhed. Væv med kræftceller bliver ustruktureret som man kan se på billedet herover og funktionen mindskes og forsvinder.

Dette er en af mange processer der spiller ind før en kræftknude kan sprede sig og metastasere til andre steder i kroppen. Den tyske patolog Rudolf Virchow indså dette helt tilbage i 1863, da han skar tumorer ud af patienter og placerede dem under et mikroskop. Her kunne han se, at celler fra tumoren bevægede sig rundt.

I de senere år har en kombination af genetisk-”spray-maling” og forbedret mikroskoper gjort det muligt, at nå nye indsigter meget på samme måde som Virchow gjorde.

På denne måde har Dr. Jeffrey Segall viste, at kræftceller der spreder sig, tiltrækkes af blodbaner omkring tumoren. Tumorcellerne tiltrækkes af et stof, epidermal growth factor (EGF), der findes i blodbanen omkring blodplader. Med videoer har hans gruppe vist, hvordan kræftcellernes cytoskelet ændre sig og bevæger sig mod EGF.


Time-lapse film af kræftceller der metastasere hurtigt (i hvid), og kæftceller der metastasere langsomt (grøn). Det ses hvordan de hvide celler hurtigt kravler langs collagen-fiberne (pink) mod blodbanen. Kilde: Sahai et al (2005).

En måde hvorpå kræftcellerne kan finde EGF er ved at udsende såkaldte filopodia – arme der ”snuser” til området omkring cellen. Hvis receptorer på filopodiaen interagerer med EGF, så rykker hele cellen hen i dette område. Når kræftcellen når blodkaret har den fri adgang og kan lettere sprede sig til andre steder i kroppen. Segalls gruppe har vist hvordan kræftceller der metastasere let, netop er langt mere mobile end andre kræftceller og hurtigere tiltrækkes blodbanerne, som vist på videoen herover.

Skematisk tegning af filopodia fremstød, stimulering ved EGF, og celle flytning.
Skematisk tegning af filopodia fremstød, stimulering ved EGF, og celle flytning.

I denne uges Nature Methods, viser en gruppe under Dr. Eric Betzig så hvor dynamisk og hurtigt filopodia rent faktisk kan være. Gruppen har lavet et mikroskop der kan lave 3D film af levende celler, hvilket er en enestående bedrift. Teknikken sætter os i stand til, at visualisere cellulære processer på en helt ny måde, der forhåbentlig kan føre til nye indsigter i hvordan tumorceller arbejder.

Gruppen har bl.a. optaget film af en såkaldt HeLa celle, en kræftcelle der bruges over laboratorier i hele verden (og hvorom der er skrevet en meget interessant bog).


3D mikroskopi af filopodia på cancer-celle (HeLa linien). Kilde: Planchon et al (2011).

Som filmen viser, så udsender kræftcellen mange filopodia der kontinuerligt trækker sig frem og tilbage. Det er meget imponerende at se hvor hurtig cellen egentlig argere med omgivelserne og jeg kan ikke lade vær med at blive lidt fascineret – og skræmt – af de evner vores celler har.

Gruppen har desuden en række andre film tilgængelig på deres lab-side samt på Nature hjemmesiden som varmt kan anbefales at se.

(Via Allan Dove).

Kilder

Metastase, Den Store Danske, 2011.
Bailly et al (2000), Epidermal Growth Factor Receptor Distribution during Chemotactic Responses, Molecular Biology of the Cell.
Condeelis JS (2001), Lamellipodia in Invasion, Seminares in Cancer Biology.
Sahai et al (2005), Simultaneous imaging of GFP, CFP and collagen in tumors in vivo using multiphoton microscopy, BMC Biotechnology.
Planchon TA et al (2011), Rapid three-dimensional isotropic imaging of living cells using Bessel beam plane illumination, Nature Methods.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive offentliggjort. Krævede felter er markeret med *