Раковые клетки ведут себя как Златовласка: Разгадка тайны их навигации

Международная исследовательская группа изучила механизмы миграции клеток и влияние жесткости тканей на их позиционирование и направление движения. Исследование проливает свет, например, на миграцию раковых клеток и открывает новые возможности для её остановки и управления.

Клеточные биологи из Университета Турку (Финляндия) вместе с международной междисциплинарной командой впервые раскрыли, как жесткость ткани определяет позиционирование клеток и регулирует все типы клеточной миграции — от поворота конуса роста нейронов до распространения злокачественных клеток при опухолях мозга и раке молочной железы.

Позиционирование клеток регулируется многими факторами, включая жесткость ткани. Клетки способны исследовать и ощущать своё окружение, и разные типы клеток имеют разные предпочтения к оптимальным условиям. Подобно Златовласке, пробующей разные кровати медвежьей семьи, клетки находят одну среду слишком мягкой, другую — слишком жесткой, а одну — подходящей.

Пересмотр концепции "дуротаксиса"

Ранее преобладала точка зрения, что все типы клеток предпочитают среды с высокой жесткостью и мигрируют в сторону увеличения жесткости. Этот процесс получил термин "дуротаксис" (миграция к жесткому).

Докторант Алекси Исомурусу, работая в Университете Миннесоты, заметил, что клетки рака мозга, выращенные на инженерных субстратах с переменной жесткостью, демонстрируют противоположное поведение: они поворачивали в сторону мягких областей.

Это наблюдение запустило междисциплинарный исследовательский проект, объединивший биологию раковых клеток, компьютерное моделирование и инженерию. В результате исследователи раскрыли базовый механизм, который используют все типы клеток для навигации к своей оптимальной среде.

Медицинская значимость

Результаты, опубликованные в Nature Materials, вероятно, будут иметь медицинское значение в будущем для остановки и управления миграцией раковых клеток.

Постдокторант Матильда Матье экспериментировала с разными типами препаратов и определила те, которые могут заставить клетки рака мозга остановиться или изменить направление.

Выявление механизма клеточной навигации дает объяснения многим ранее загадочным этапам распространения рака, например, как раковые клетки мигрируют из жесткой сердцевины опухоли молочной железы.

Руководитель лаборатории в Университете Турку, профессор Йоханна Иваска, отмечает, что эти находки вызывают большой интерес в научном сообществе, и исследователи даже рассматривают идею введения нового термина — "моллитаксис" (миграция к мягкому).