Biophysik: Metastasierten Brustkrebszellen auf der Spur

An der Universität von Indiana untersuchen Biophysiker, wie Brustkrebszellen in die Knochen migrieren. In Zellexperimenten stellten sie dabei fest, dass Vinculin für die Zellmotilität und Adhäsion der Krebszellen eine wichtige Rolle spielt.

“Aus physikalischer Sicht wird die Zellmigration durch Kraft vorangetrieben”, so Dr. Jing Liu, einer der Koautoren der Studie, die im Fachblatt “Scientific Reports” publiziert wurde. “Wir wollten daher untersuchen, welche Kräfte dazu beitragen und sowohl die biomechanische als auch -physikalische Sicht der zellulären Aktivitäten überprüfen. Unser Hauptaugenmerk liegt dabei auf die Bildgebung, um die Tumorbiologie auf physikalischer Ebene zu interpretieren.”

Um die physikalischen Kräfte zu messen, verwendeten die Forscher Vinculin, ein Strukturprotein, das bei der fokalen Adhäsion von Zellen beteiligt ist. Sie fügten in die Proteinstruktur einen Biosensor ein, um die Kraft in den Zellen zu beobachten. “Anstatt uns Millionen von Zellen auf einmal anzusehen, können wir mit unserer Technologie die Bewegung einzelner Zellen nachvollziehen”, erklärt Liu in einem Video der Universität. “Dadurch können wir präzisere Messungen zu Geschwindigkeit und Ziel einer Zelle vornehmen.”

Bei ihren Experimenten stellten Liu und seine Koautoren fest, dass die physikalische Kraft nachließ und die Tumorzelle langsamer wurde, wenn sie sich einem Osteozyten näherte. Wurde Vinculin per RNA-Interferenz ausgeschaltet, passierte allerdings genau das Gegenteil: Die Tumorzellen bewegten sich auf einmal deutlich schneller als gewöhnlich auf die Osteozyten durch.

“Unsere Ergebnisse bestätigen, dass die Migration der Zellen durch eine Abnahme an Vinculin stimuliert werden”, lautet einer der Schlussfolgerungen der Studie. “Osteozyten können also die Migration von Tumorzellen nicht nur stimulieren, sondern auch inhibieren. Dies hängt von der biomechanischen Beschaffenheit der Knochenzellen ab.”