Turun yliopiston ja Turun biotiedekeskuksen tutkimusryhmä sekä Misvik Biology Oy ovat kehittäneet menetelmän, jolla voidaan tutkia syöpäsolujen toimintaa elimistön pehmeissä ja jäykissä kudoksissa. Menetelmä paljastaa, miksi esimerkiksi kovasta syöpäkasvaimesta lähtöisin olevat syöpäsolut pystyvät leviämään ja kasvamaan myös pehmeässä kudoksessa, kuten maksassa.

Syöpäkasvain on yleensä muuta kudosta kovempi kyhmy tai patti. Lukuisat tutkimukset ovat osoittaneet jäykän kudoksen edistävän syöpäsolujen kasvua. Mitä kovempi kasvain on, sitä nopeammin kasvava ja lääkehoidolle vastustuskykyisempi se on.

Elimistön eri kudokset eroavat ominaisuuksilta siten, että maksa tai aivot ovat pehmeitä,  kun taas lihas ja luu ovat kovempaa kudosta. Tutkijoita on pitkään askarruttanut, miten jäykästä ja kovasta syöpäkasvaimesta lähtevät solut voivat sopeutua pehmeään kudokseen ja tehdä etäpesäkkeitä niihin.

Turun yliopiston ja Turun biotiedekeskuksen tutkimusryhmä sekä Misvik Biology Oy ovat kehittäneet menetelmän, jolla voidaan tutkia solujen toimintaa erilaisissa pehmeitä ja jäykkiä kudoksia tarkasti matkivissa kasvuympäristöissä.

Ryhmät osoittivat, että syöpäsoluilla on erinomainen kyky sopeutua myös hyvin pehmeisiin kudoksiin edellyttäen, että niiden proteiinikoostumus on oikeanlainen.

Tulos saatiin mikrokontaktitulostusta, erilaisia hydrogeelialustoja, tietokonemallinnusta ja korkean erotuskyvyn valomikroskopiaa yhdistämällä. Niiden avulla tutkijat pystyivät analysoimaan tarkasti lukuisia kasvuympäristöjä.

Uusi näkymä syöpäsolujen säätelyyn

Turun biotiedekeskuksen tutkimusryhmän vastaava tutkija oli InFLAMES-tutkijatohtori James Conway.

– Käyttämällä lukuisia erilaisia yhdistelmiä soluväliaineen proteiineista, pystyimme luomaan oikeita kudoksia luotettavasti mallintavia olosuhteita. Näin pystyimme tutkimaan normaalien solujen ja syöpäsolujen kasvua niiden luonnollista kasvuympäristöä parhaiten vastaavissa oloissa, Conway kertoo.

Misvik Biology on turkulainen biotekniikka-alan yritys. Yrityksen toimitusjohtaja Juha Rantala kertoo, että Misvikillä oli olemassa mikrokontaktitulostusmenetelmä erilaisten proteiinien biotulostamiseen ja sille haluttiin löytää uusia käyttötapoja.

 – Yhdessä Turun biotiedekeskuksen tutkijoiden kanssa kehittelimme ideaa kudosten kaltaisista proteiinialustoista ja asiantuntemuksemme ja laitteistomme ansiosta sen toteuttaminen onnistui hyvin, Rantala sanoo

Tutkimuksen johtaja, Syöpäinstituutin tutkimusprofessori ja inFLAMES-ryhmänjohtaja Johanna Ivaska sanoo, että uusi menetelmä auttaa ymmärtämään yhä paremmin etäpesäkkeitä muodostavia syöpiä.

– Nämä tulokset avaavat kokonaan uuden näkymän syöpäsolujen säätelyyn ja voivat selittää sitä, miksi tietyt syöpätyypit muodostavat etäpesäkkeitä vain tietyissä kudoksissa.

– Etäpesäkkeiden suurin haaste on niiden korkea vastustuskyky lääkkeille. Näen, että tätä uutta menetelmää voisi hyödyntää esimerkiksi etäpesäkkeitä muodostavien syöpäsolujen lääkeherkkyyksien tutkimiseen, Ivaska arvioi.

Turkulaistutkijoiden tulokset on julkaistu arvostetussa PNAS-tiedejulkaisussa.

Lue alkuperäinen tiedeartikkeli:

Defined extracellular matrix compositions support stiffness-insensitive cell spreading and adhesion signaling