Группа учёных, возглавляемая Кристиной Шеель (Christina Scheel) из Центра имени Гельмгольца в Мюнхене (Helmholtz-Zentrum München), культивируя эпителиальные клетки молочной железы человека, создали трёхмерную структуру тканей молочной железы.
Был использован прозрачный гель, в котором клетки делятся и выстраиваются в структуру сходно с тем, как это происходит в женской груди в период полового созревания. Клетки делятся и образуют сеть полых каналов гроздевидной формы. На протяжении всего репродуктивного периода жизни женщины в молочной железе постоянно реконструируется комплекс каналов в целях обеспечения выделения молока после каждой беременности. Это происходит благодаря большой концентрации клеток с высокой репродуктивной способностью — стволовых клеток. Для того чтобы понять, почему в груди развиваются раковые опухоли, поведение клеток которых по некоторым параметрам сходно с поведением стволовых клеток, необходимо изучить все подробности развития органа и, в частности, роль здоровых стволовых клеток в этом процессе. Работа Кристины Шеель и её коллег дала новый и очень важный инструмент для изучения развития молочной железы.
Создание трёхмерных структур органов стало возможным после того, как учёные обнаружили, что поведение клеток с регенеративными способностями определяется физическими свойствами их окружения. Елена Линнеманн (Jelena Linnemann), первый автор исследования, поясняет: «Мы смогли продемонстрировать, что увеличение жёсткости геля привело к увеличению распространения клеток, или, говоря по-другому, их инвазивному росту. Подобное поведение также наблюдается у клеток рака молочной железы. Наши результаты позволяют предположить, что инвазивный рост в ответ на физическую ригидность является нормальным процессом в ходе развития молочной железы, который эксплуатируется и в ходе опухолевой прогрессии». Соавтор работы Лиза Майкснер (Lisa Meixner) добавляет: «Наше исследование помогает выяснить, как такие процессы управляются на молекулярном уровне, что обеспечивает основу для разработки терапевтических стратегий, которые будут подавлять их в раке молочной железы».
Для создания «молочной железы в пробирке» используются клетки здоровой ткани, которую удаляют при косметических операциях по уменьшению груди. Такие операции проводятся в большом количестве, и доступность материала будет способствовать изучению не только общих принципов развития органа, но и индивидуальных особенностей поведения стволовых и прочих клеток молочной железы.
