Neue Mikroskopie -Technik bietet eine erschwingliche Möglichkeit, den Krebszellstoffwechsel zu untersuchen

Zu verstehen, wie Tumoren ihren Stoffwechsel verändern, um Behandlungen zu widerstehen, ist ein wachsender Schwerpunkt in der Krebsforschung. Wenn sich Krebszellen an Therapien anpassen, verschiebt sich ihr Stoffwechsel häufig, was ihnen helfen kann, trotz medizinischer Interventionen zu überleben und zu gedeihen. Dieser Prozess, der als metabolische Reprogrammierung bekannt ist, ist ein Schlüsselfaktor für die Entwicklung der Behandlungsresistenz. Aktuelle Methoden zur Untersuchung dieser Veränderungen können jedoch kostspielig, komplex und oft destruktiv für die untersuchten Zellen sein. Forscher der Universität von Kentucky haben einen neuen, einfacheren Ansatz entwickelt, um diese metabolischen Veränderungen in Krebszellen zu beobachten und ein zugänglicheres und wirksameres Instrument für die Krebsforschung zu bieten.

Wie in BiophotonikentdeckungDas Team entwickelte eine neuartige Mikroskopie -Technik, die ein Standard -Fluoreszenzmikroskop in Kombination mit Bildgebungssoftware verwendet. Mit dieser Methode können Wissenschaftler metabolische Veränderungen in einzelnen Krebszellen beobachten und analysieren, ohne dass teure Geräte oder destruktive Tests erforderlich sind. In ihren Experimenten konzentrierten sich die Forscher auf Kopf- und Hals -Plattenepithelkarzinom (HNSCC), eine Art Krebs, die häufig gegen die Strahlentherapie resistent ist. Sie fanden heraus, dass die Strahlungsbehandlung signifikante metabolische Veränderungen in den Zellen verursachte, insbesondere durch die Aktivierung eines Proteins namens HIF-1 & agr;, das die Zellen hilft, sich an niedrige Sauerstoffspiegel anzupassen, die üblicherweise bei Tumoren gefunden werden.

Das Team verwendete im Handel erhältliche Stoffwechselsonden, um zu bewerten, wie unterschiedliche HNSCC -Zelllinien auf Strahlung reagierten. Sie stellten fest, dass eine Zelllinie (RSCC-61) im Vergleich zu einer anderen viel höhere HIF-1α-Expression aufwies, was auf eine stärkere Verschiebung der Stoffwechsel in Richtung Strahlung hinweist. Durch die Hemmung von HIF-1 & agr; konnten sie einige dieser Veränderungen umkehren und die strahlungsistenten Zellen empfindlicher gegenüber Strahlung machen.

Diese neue Technik könnte ein Spielveränderer für Forscher sein, die den Krebsstoffwechsel untersuchen. Durch die Verwendung leicht verfügbarer, kostengünstiger Instrumente können Wissenschaftler nun detaillierte Einzelzellanalysen von metabolischen Veränderungen durchführen, um auf Behandlungen zu reagieren und neue Möglichkeiten zum Verständnis und Überwindung der Behandlungsresistenz bei Krebs zu eröffnen.

Die Studie zeigt die funktionelle Flexibilität unseres neuartigen optischen Ansatzes, um die wichtigsten metabolischen Veränderungen von strahlensisten und strahlenempfindlichen HNSCC unter Therapeutika zu berichten, wodurch die Rolle des Stoffwechsels der Reprogrammierung bei der Entwicklung von Resistenz gegen Krebstherapeutika aufgedeckt wird. „

Caigang Zhu, Senior Autor

Zhu merkt an, dass dieser Ansatz von den praktischen Herausforderungen inspiriert wurde, mit denen das Team in der Vergangenheit auf teure Stoffwechselwerkzeuge zuzugreifen wollte. „Diese Arbeit wurde durch die praktischen Hindernisse für den Zugang zu teuren Stoffwechselwerkzeugen motiviert, die wir in der Vergangenheit für Tumorstoffwechselstudien getroffen haben“, sagt Zhu. „Unsere Demonstrationen und Ergebnisse sind aufregend, da wir jetzt einen kostengünstigen Ansatz haben, um den Zellstoffwechsel auf Einzelzellenebene mit minimalem Fachwissen zu untersuchen.“

Die Ergebnisse dieser Studie sind vielversprechend für die Zukunft des Krebsstoffwechsels. Ein Standard-Fluoreszenzmikroskop zusammen mit geeigneten Bildgebungsverarbeitungstechniken könnte ein leistungsstarkes Instrument zur Untersuchung der Rolle der metabolischen Reprogrammierung bei der Entwicklung von Resistenz gegen Krebstherapeutika auf Einzelzellenebene auf effizientere, kostengünstigere und zerstörerische Weise sein. Mit dieser Innovation könnte die Untersuchung des Tumorstoffwechsels für ein breiteres Spektrum von Forschern zugänglicher werden.

Quellen: