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 Savoir où trouver les cellules souches cancéreuses pour les cultiver rapidement et essayer

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Denis
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MessageSujet: Re: Savoir où trouver les cellules souches cancéreuses pour les cultiver rapidement et essayer   Jeu 8 Fév 2018 - 12:02

Most cancer deaths are caused by recurrent or metastatic tumors. Conventional therapies target rapidly dividing tumor cells, but are unable to eradicate the highly chemoresistant tumor initiating cells (TICs), ultimately responsible for relapse and spreading of the tumors in other parts of the body. A team of researchers at the Center for Self-assembly and Complexity, within the Institute for Basic Science (IBS) developed the first fluorescent sensor to visualize TICs. Functional in lung, central nervous system, melanoma, breast, renal, ovarian, colon, and prostate cancer cell cultures, this could become a useful tool for biopsy-free post-treatment assessment and anti-TIC drug development. The study was conducted in POSTECH (Pohang, South Korea), in collaboration with the Agency for Science Technology and Research (A*STAR, Singapore), and is published in Angewandte Chemie International Edition.

In some cases, a minority of cells called TICs, or cancer stem cells, are culpable of repopulating the tumor after therapy. Their stem cell-like properties enable them to maintain a pool of cancer stem cells within the tumor, as well as to produce new mature tumor cells. Although some TIC-targeting antibodies are available, there is not a single universal antibody which covers all kinds of TICs from different tissues.

By screening thousands of fluorescent chemicals, the team developed TiY, a sensor that selectively stained the TICs of non-small cell lung cancer, which accounts for around 85% of all lung cancers. They found out that TiY is capable of distinguishing TICs from non-TICs in various human lung cancer cell lines and patient-derived lung tumors.

Beyond lung cancer, TiY is able to target TICs in 28 types of human cell lines derived from the central nervous system, melanoma, breast, renal, ovarian, colon, and prostate cancer. "TiY has the features of a universal probe, applicable to various kinds of cancer regardless of the origin of the tissue," explains CHANG Young-Tae.

The researchers have discovered that TiY binds to an intracellular protein called vimentin. Part of the cytoskeleton, vimentin gives flexibility and structure to the cell, but it is also a marker of epithelial-mesenchymal transition (EMT), which is considered a crucial event for metastasis in epithelial tumors. The EMT process allows cells to detach from their neighbors and adopt a migratory and invasive behavior. Although this is a normal process in embryogenesis to build new tissues, when it occurs in cancer cells it generates metastasis. Although vimentin is a known TIC biomarker and anti-vimentin antibodies are available, these cannot enter living cells, and thus could not be used for live TIC detection. On the contrary, TiY is a drug-like small molecule with the unique property of detecting TICs in vivo without biopsy and isolating viable TICs for further studies.

In the lab, TICs are able to grow as sphere-looking structures, the so-called tumor spheres, easily recognizable under the microscope. The researchers have discovered that this sphere-forming ability is directly influenced by vimentin as higher concentrations of TiY resulted in the inhibition of sphere formation. Moreover, the team compared TiY with a known vimentin-inhibitor, withaferin A (WFA) and observed that TiY has a stronger selectivity towards TICs than WFA, when compared with toxicity to normal cells and non-TIC cells.

Additional experiments also showed that TiY can suppress the tumor growth in mice xenograft model. Currently, studies for comprehensive application of TiY to a broader range of cancer examples are underway, together with screenings of anti-TIC drug platforms.

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La plupart des décès par cancer sont causés par des tumeurs récurrentes ou métastatiques. Les thérapies conventionnelles ciblent les cellules tumorales à division rapide, mais elles sont incapables d'éradiquer les cellules tumorales hautement chimiorésistantes (TIC), responsables en fin de compte de la rechute et de la propagation des tumeurs dans d'autres parties du corps. Une équipe de chercheurs du Centre d'auto-assemblage et de la complexité, au sein de l'Institut pour la science fondamentale (IBS) a développé le premier capteur fluorescent pour visualiser les TIC. Fonctionnel dans les cultures cellulaires du cancer du , du système nerveux central, du mélanome, du , du , de l'ovaire , du et de la , il pourrait devenir un outil utile pour l'évaluation post-traitement sans biopsie et le développement de médicaments anti-TIC. L'étude a été menée à POSTECH (Pohang, Corée du Sud), en collaboration avec l'Agence pour la science de la technologie et de la recherche (A * STAR, Singapour), et est publiée dans Angewandte Chemie International Edition.

Dans certains cas, une minorité de cellules appelées TIC, ou cellules souches cancéreuses, sont responsables du repeuplement de la tumeur après la thérapie. Leurs propriétés similaires à celles des cellules souches leur permettent de maintenir un pool de cellules souches cancéreuses dans la tumeur, ainsi que de produire de nouvelles cellules tumorales matures. Bien que certains anticorps ciblant TIC soient disponibles, il n'existe pas un seul anticorps universel qui couvre toutes sortes de TIC provenant de différents tissus.

En criblant des milliers de produits chimiques fluorescents, l'équipe a développé le TiY, un capteur qui a sélectivement coloré les CIT du cancer du poumon non à petites cellules, qui représente environ 85% de tous les cancers du poumon. Ils ont découvert que le TiY est capable de distinguer les TIC des non-TIC dans diverses lignées cellulaires de cancer du poumon humain et des tumeurs pulmonaires dérivées de patients.

Au-delà du cancer du poumon, TiY est capable de cibler les TIC dans 28 types de lignées cellulaires humaines dérivées du système nerveux central, du mélanome, du sein, du rein, du cancer de l'ovaire, du côlon et de la prostate. "TiY a les caractéristiques d'une sonde universelle, applicable à divers types de cancer indépendamment de l'origine du tissu", explique CHANG Young-Tae.

Les chercheurs ont découvert que TiY se lie à une protéine intracellulaire appelée vimentine. Partie du cytosquelette, la vimentine donne de la flexibilité et de la structure à la cellule, mais c'est aussi un marqueur de la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT), qui est considérée comme un événement crucial pour les métastases dans les tumeurs épithéliales. Le processus EMT permet aux cellules de se détacher de leurs voisins et d'adopter un comportement migratoire et invasif. Bien que ce soit un processus normal dans l'embryogenèse pour construire de nouveaux tissus, quand il se produit dans les cellules cancéreuses, il génère des métastases. Bien que la vimentine soit un biomarqueur TIC connu et que des anticorps anti-vimentine soient disponibles, ceux-ci ne peuvent pas entrer dans les cellules vivantes et ne peuvent donc pas être utilisés pour la détection TIC en temps réel. Au contraire, TiY est une petite molécule de type médicament ayant la propriété unique de détecter des TIC in vivo sans biopsie et d'isoler des TIC viables pour d'autres études.

En laboratoire, les TICs sont capables de se développer sous la forme de structures sphériques, appelées sphères tumorales, facilement reconnaissables au microscope. Les chercheurs ont découvert que cette capacité de formation de sphère est directement influencée par la vimentine, car des concentrations plus élevées de TiY entraînent l'inhibition de la formation de la sphère. De plus, l'équipe a comparé le TiY avec un inhibiteur connu de la vimentine, withaferin A (WFA) et a observé que TiY a une plus grande sélectivité envers les TIC que WFA, comparativement à la toxicité pour les cellules normales et non-TIC.

Des expériences supplémentaires ont également montré que le TiY peut supprimer la croissance tumorale chez le modèle de xénogreffe chez la souris. Actuellement, des études pour une application complète de TiY à un plus large éventail d'exemples de cancer sont en cours, ainsi que des criblages de plateformes de médicaments anti-TIC.

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Denis
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MessageSujet: Re: Savoir où trouver les cellules souches cancéreuses pour les cultiver rapidement et essayer   Jeu 28 Avr 2016 - 16:58

Only a few cells in a cancerous tumor are able to break away and spread to other parts of the body, but the curve along the edge of the tumor may play a large role in activating these tumor-seeding cells, according to a new University of Illinois study.

Using engineered tissue environments in various shapes and patterns, the study of skin cancer found that the more curved the cell cultures were, the more cancer cells at the edges displayed markers of stem cell characteristics -- the key to spreading to other tissues. This has potential for furthering our understanding of cancer as well as developing personalized treatment plans.

Led by Kristopher Kilian, a professor of materials science and engineering, and Timothy Fan, a professor of veterinary medicine, the researchers published their findings in the journal Nature Materials.

"The most dangerous part of cancer is metastasis," Kilian said. "Some cells that we call cancer stem cells adopt deadly characteristics where they can travel through the bloodstream to other tissue and form new tumors. There's a need for ways to find these cells and to study them, and importantly, to develop drugs that target them, because these cancer stem cells are resistant to chemotherapy drugs that target the main tumor. This causes recurrence: The cancer comes back."

Kilian's group specializes in tissue engineering to create models of tumors, in order to more accurately study cancer processes in a culture dish. In the new study, the researchers cultured mouse skin-cancer colonies on various 2-D and 3-D environments of different shapes and patterns to see if the tumor shape contributes to activation of cancer stem cells, and to see where in the tumor the stem cells appeared.

They found that cancer stem cells seemed to appear in the highest numbers along the edges of the engineered tumor environments, particularly where there were corners and convex curves.

"It was actually quite surprising," Kilian said. "Normal stem cells prefer a soft, squishy, internal position. So for cancer, everyone had assumed that the cancer stem cells were in the middle of the tumor. We found that geometric constraints, like you would have where a tumor touches healthy tissue, seem to activate these cancer stem cells at the perimeter."

The researchers did a number of tests in their engineered environments to confirm tumor-spreading ability, such as genetic analysis. They also tested other cancer lines -- human cervical, lung and prostate cancers -- and found that they responded to the patterned tumor environments in the same way.

Then Kilian's group teamed with Fan's group to test the skin-cancer stem cells in live mice, and found that the cells taken from the patterned environments were much more likely to cause tumors than cells taken from a conventional flat dish.

"We found that many more mice developed tumors when given the cells that we had engineered to have these stem cell characteristics, and they had a much higher incidence of metastasis in the lungs," Kilian said. "In a tumor, similarly, regions that develop these kinds of shapes may activate cells that can then escape and form more tumors. This may allow surgeons to look at the perimeter of a growing tumor and use the shape to guide their assessment of which regions could be more problematic -- where they need to take out more tissue around the tumor and where they may not need to take as much."

Kilian hopes that the patterned, engineered tissue environments will give researchers a new way to find and culture cancer stem cells, which have been very elusive in conventional cultures -- less than 1 percent of cells, he said. Beyond the fundamental science of finding and understanding these cancer-spreading cells, he also sees engineered tumor environments as having therapeutic applications in personalized medicine.

"You can imagine a patient has a particular tumor. You could engineer that in a dish, and using the patient's own cells, you could develop a model of their specific tumor to test out drugs," he said. "If you could take a patient's cells and within days have microtumors that you could use to screen all the available drugs, then an oncologist would be able to prescribe a treatment that's tailor-made for the patient that targets both the tumor cells and these elusive cancer stem cells that currently we can't see.

"There's a lot more work to be done, but we're very excited about how a very simple materials property of a growing tumor might be a culprit of the disease spreading. We think it opens up a new avenue of investigation for drug development, guiding surgery, and understanding progression and spreading of cancer," Kilian said. "Cancer is very complex, so putting it in context is key. If there is a microenvironment that provides the context for activating cells that can spread cancer, then that's important to know."


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Seules quelques cellules d'une tumeur cancéreuse sont capables de se détacher et de se propager à d'autres parties du corps, mais la courbe le long du bord de la tumeur peut jouer un rôle important dans l'activation de ces cellules tumorales, selon une nouvelle  étude de l'université d'Illinois.

En utilisant des différentes formes et motifs de l'environnement des tissus de la tumeur, l'étude du cancer de la peau a révélé que le plus courbées les cultures cellulaires étaient, le plus les cellules cancéreuses sur les bords affichaient des marqueurs de caractéristiques de cellules souches - les cellules importantes pour se propager à d'autres tissus. Cela a le potentiel pour faire progresser notre compréhension du cancer, ainsi que l'élaboration de plans de traitement personnalisés.

Dirigé par Kristopher Kilian, un professeur de science des matériaux et de l'ingénierie, et Timothy Fan, un professeur de médecine vétérinaire, les chercheurs ont publié leurs résultats dans la revue Nature Materials.

"La partie la plus dangereuse de cancer est la métastase», a déclaré Kilian. "Certaines cellules que nous appelons les cellules souches du cancer adoptent des caractéristiques mortelles où ils peuvent voyager à travers la circulation sanguine vers d'autres tissus et former de nouvelles tumeurs. Il y a un besoin de moyens de trouver ces cellules et de les étudier, et surtout, de développer des médicaments qui les ciblent ., parce que ces cellules souches cancéreuses sont résistantes aux médicaments de chimiothérapie qui ciblent la tumeur principale Cela provoque la réapparition: le cancer revient ".

Le groupe de Kilian est spécialisée dans l'ingénierie des tissus pour créer des modèles de tumeurs, afin d'étudier plus précisément les processus de cancer dans une boîte de culture. Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont cultivé des colonies de celllules de cancer de la peau de souris sur différents environnements 2-D et 3-D de différentes formes et motifs pour voir si la forme de la tumeur contribue à l'activation des cellules souches du cancer, et de voir où dans la tumeur du les cellules souches sont apparues.

Ils ont constaté que les cellules souches du cancer semblaient apparaître pour le plus grand nombre le long des bords des environnements tumorales modifiées, en particulier là où il y avait des coins et des courbes convexes.

"C'était en fait assez surprenant", a déclaré Kilian. "Les cellules souches normales préfèrent, une position molle, spongieuse interne. Donc, pour le cancer, tout le monde avait supposé que le cancer des cellules souches étaient au milieu de la tumeur. Nous avons trouvé que les contraintes géométriques, comme vous auriez où une tumeur touche les tissus sains, semblent activer ces cellules souches cancéreuses au niveau du périmètre ".

Les chercheurs ont fait un certain nombre de tests dans leurs environnements d'ingénierie pour confirmer la capacité de la tumeur à la propagation, telles que l'analyse génétique. Ils ont également testé d'autres lignées de cancer - les cancers du col humain, du poumon et de la prostate - et ont constaté qu'ils répondaient de manière identique.

Ensuite, le groupe de Kilian a fait équipe avec le groupe de Fan pour tester les cellules souches de cancer de la peau chez des souris vivantes, et on a constaté que les cellules prélevées sur les environnements modelés étaient beaucoup plus susceptibles de causer des tumeurs que des cellules prélevées sur le plat classique .

"Nous avons constaté que beaucoup d'autres souris ont développé des tumeurs lorsque nous leur avons administré des cellules que nous avions conçues pour avoir ces caractéristiques de cellules souches, et ils avaient une incidence beaucoup plus élevée de métastases dans les poumons», a déclaré Kilian. "Dans une tumeur, de façon similaire, les régions qui développent ces sortes de formes peuvent activer les cellules qui peuvent ensuite échapper et former plus de tumeurs. Cela peut permettre aux chirurgiens de regarder le périmètre d'une tumeur qui se développe et utiliser la forme pour guider leur évaluation de quelles régions pourrait être plus problématique - où ils ont besoin de prendre plus de tissus autour de la tumeur et où ils n'ont pas besoin d'en prendre autant ".

Kilian espère que l'étude sur les environnements des tissus donnera aux chercheurs une nouvelle façon de trouver et de cultiver les cellules souches du cancer qui ont été très difficile à atteindre dans les cultures conventionnelles - moins de 1 pour cent des cellules, dit-il. Au-delà de la science fondamentale de la recherche et la compréhension de ces cellules cancéreuses d'étalement, il a également penser que des environnements tumoraux pourraient avoir  des applications thérapeutiques dans la médecine personnalisée.

"Vous pouvez imaginer un patient qui a une tumeur particulière. Vous pouvez concevoir que dans un plat, et en utilisant les propres cellules du patient, vous pourriez développer un modèle de leur tumeur spécifique pour tester des médicaments," at-il dit. «Si vous pouviez prendre les cellules d'un patient et en quelques jours pour avoir des microtumeurs que vous pourriez utiliser pour dépister sur tous les médicaments disponibles, puis un oncologue serait en mesure de prescrire un traitement sur mesure pour le patient qui ciblerait les cellules tumorales et les insaisissable cellules souches du cancer que actuellement nous ne pouvons pas voir.

«Il y a beaucoup plus de travail à faire, mais nous sommes très heureux de la façon dont une propriété des matériaux très simple sur une tumeur en croissance pourrait être un coupable de la propagation de la maladie. Nous pensons que cela ouvre une nouvelle voie d'investigation pour le développement de médicaments, pour guider la chirurgie, et pour la compréhension de la progression et la propagation du cancer ", a déclaré Kilian. «Le cancer est très complexe, le mettre en contexte est la clé. S'il y a un microenvironnement qui fournit le contexte pour l'activation de cellules qui peuvent se propager le cancer, alors c'est important de le savoir."

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MessageSujet: Savoir où trouver les cellules souches cancéreuses pour les cultiver rapidement et essayer   Jeu 19 Juin 2008 - 15:34

Une molécule SOS produite par les cellules contre le cancer
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/54986.htm

Le Pr Wei Xiao, de l'Université de la Saskatchewan, a trouvé un moyen de déclencher une combinaison protéique appelée 9-1-1 (numéro d'urgence en Amérique du nord) et qui envoie un signal SOS aux cellules afin qu'elles combattent les agents cancérigènes tels que les toxines industrielles, les ultraviolets ou les rayons X.


Cette découverte, publiée dans Cell, est perçue comme une percée dans la recherche contre le cancer pouvant mener à un meilleur diagnostic du cancer à travers le ciblage des gènes défectueux et ouvrir une voie pour la recherche de médicaments activant la réponse SOS des cellules.

L'étude montre qu'un processus d'ubiquitination peut activer le complexe protéique 9-1-1, signal qui indique aux cellules de ne plus se diviser lorsque des altérations de l'ADN, menant au développement du cancer, sont repérées. La prochaine étape consistera à regarder si ce modèle, construit à partir de gènes de la levure de boulanger peut s'appliquer aux cellules humaines.


Source: BE Canada numéro 338 (11/06/2008) - Ambassade de France au Canada / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/54986.htm


Dernière édition par Denis le Jeu 8 Fév 2018 - 12:04, édité 3 fois
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