Навигация по сайтуНавигация по сайту

Как клетки рака груди переходят в метастазу

Распространение раковых клеток от одной части тела к другой, или процесс, известный как метастаза, является основной причиной смерти среди многих пациентов с раком. Исследование, опубликованное в журнале «Biophysical Journal» выявляет, почему некоторые раковые клетки могут быть более метастатическими, чем другие. Результаты этой работы показывают, что клетки рака груди распространяются в другие части тела, проскальзывая вокруг других клеток, блокируя их пути «выхода» из изначальной опухоли.

«Мы демонстрируем количественную линейку для измерения того, насколько хорошо клетка способна скользить, - говорит старший автор исследования Аханд Астхагири из Северо-восточного университета. – Используя статистические методы в изучении  клеточного поведения, мы сможем не только распознать, какие пути регулируют скольжение, но также узнать  количество этих путей.  Это открывает нам дверь к нахождению самых сильных двигателей скользящего поведения и стратегий, которыми можно урезать инвазивное поведение».

 Для того чтобы захватить другие ткани в организме, раковые клетки мигрируют по волокнам белка-коллагена, которые служат путем выхода из изначальной опухоли. Но эти волокна, или нити, очень узки и микросреда становится переполненной  другими клетками, поэтому не до конца ясно, как метастатические раковые клетки преодолевают препятствия и успешно управляют этой ограниченной в пространстве средой.

 «Следует помнить о том, что каждая клетка составляет около 10-15 микронов в ширину и находит способ проскользить мимо соседней клетки, которая также составляет 10-15 микронов в ширину. И они проделывают это все на пути шириной всего в 5 мкм, - говорит Астхагири. – Как они вообще физически сжимаются, расширяются и обертываются вокруг  друг друга – действительно поразительное явление и пленяющая загадка биофизики одновременно. Мы были очень заинтересованы в том, чтобы выяснить  механику клеток и способ регулирования клетками описываемого процесса,   а также узнать, почему раковые клетки особенно хороши в нем».

Чтобы ответить на эти вопросы, Астхагири и его команда отпечатали стеклянную поверхность микроструктурными линиями белка фибронектина, а затем использовали микроскопию, чтобы изучить столкновения между парами клеток, облагающих связывающие волокна.  На микроструктурах, которые составляли всего 6-9 мкм в ширину и копировали условия развития опухоли, 99% нормальных клеток груди остановились и поменяли свое направление, вступив в физический контакт с другой клеткой. С другой стороны, примерно половина метастатических раковых клеток груди ответила на столкновение проскальзыванием мимо другой клетки, поддерживая их миграционный путь по белковой дорожке.

Однако, когда исследователи либо пытались увеличить ширину микроструктуры до 33 мкм, или уменьшали уровень клейкого белка Е-кадгерина, который связывает клетки, вероятность проскользнуть мимо других клеток была выше у нормальных клеток груди. В то же время, увеличенные уровни Е-кадгерина уменьшают скользящее поведение метастатических раковых клеток груди.

В дополнительных экспериментах было обнаружено, что  белки PARD3, ErbB2 и TGFβ, вовлеченные в метастазу, объединяются, чтобы регулировать скользящее клеточное поведение. Коллективные результаты всех исследований демонстрируют важнейшую  роль скольжения клеток в поддержке метастазы.

В будущих исследованиях ученым важно проверить, работают ли обнаруженные ими процессы в более сложных и реалистичных условиях, копирующих среду развития опухоли, в которой разные типы клеток часто сталкиваются друг с другом. Исследователи планируют далее изучать молекулярные механизмы и проверять, может ли быть использована разработанная ими система как платформа для нахождения молекулярных целей, которые задерживают скольжение клеток.

 «Скольжение, и, как мы полагаем, инвазивность в более широком смысле, - это свойство, которое прогрессивно возрастает, когда каждое явление, способствующее раку, в должной пропорции изменяет степень инвазивности. Результаты нашего исследования позволяют нам вычислить, насколько сильно трансформируются клетки и насколько эффективна одна терапия против другой», - говорит Астхагири.

Опубликовано: 05.05.2016 в 03:14

Похожие статьи

Вперед Назад

Комментарии

Комментарии отсутствуют

Выберите себе хорошего специалиста!

Понравилось? Поделитесь с друзьями или разместите у себя:
loading...