Зупинка руху пухлинних клітин зупиняє поширення раку
Нові уявлення про те, як рухаються пухлинні клітини, можуть значно допомогти у розробці методів лікування, щоб запобігти поширенню раку.
Використовуючи експериментальну модель, вчені з Університету Міннесоти в Міннеаполісі зупинили поширення ракових клітин навіть після того, як клітини змінили свій спосіб руху.
Шанси на усунення раку набагато вищі, якщо хвороба не поширилася за межі первинної пухлини.
Близько 90 відсотків смертей, пов’язаних із раком, трапляються через метастазування або здатність пухлин вторгнутись у сусідні тканини та поширитися на інші частини тіла.
Лікування, яке зупинило рух ракових клітин, значно покращило б рівень виживання, надавши лікарям більше часу для боротьби з первинною пухлиною.
Нове дослідження, представлене в журналі Природні комунікації, може означати великий крок до цього досягнення.
«Ракові клітини дуже підлі»
Дослідники створили лабораторні версії пухлинного середовища і спостерігали, як клітини раку молочної залози рухаються крізь них.
Застосовуючи наркотики, вони намагалися зупинити клітини, порушуючи механізми, що служать двигунами, генеруючи сили для руху.
На подив вчених, клітини перейшли на зовсім інший спосіб пересування, змушуючи їх нагадувати «сочаться» краплі.
«Ракові клітини дуже підлі, - зазначає старший автор доктор Паоло П. Провенцано, доцент кафедри біомедичної інженерії Університету Міннесоти. Він зізнається: "Ми не очікували, що клітини змінять свій рух".
Однак, орієнтуючись на обидва режими руху клітин одночасно, дослідники «зупинили клітини на шляху».
Доктор Провенцано зазначає: “Це майже так, ніби ми знищили їхній GPS, щоб вони не могли знайти шосе. […] Камери просто сиділи там і не рухались ".
Метастазування та рух клітин
Метастазування - це складний процес, що складається з декількох стадій. У кожному з них мають бути дотримані певні умови, перш ніж рак може прогресувати.
Наприклад, під час інвазії сусідньої тканини як пухлинні клітини, так і їх мікросередовище, або позаклітинний матрикс, зазнають значних змін.
Більшість клітин мають певну здатність рухатися через позаклітинний матрикс, який їх оточує, завдяки складним зворотним зв’язкам, відомим як контактне керівництво.
Вчені дотримувались цих вказівок у різних умовах, таких як загоєння ран та генерація та регенерація органів.
Доктор Провенцано та його команда кажуть, що керівництво контактами також допомагає раковим клітинам відчувати та слідувати шляхами розвитку пухлин. Вони уподібнюють схеми керівництва "шосе" для інвазії ракових клітин.
Рівень виживання, як правило, нижчий у людей, які страждають пухлинами з великою кількістю цих моделей.
Автори нового дослідження відзначають, що медичне співтовариство ще не до кінця зрозуміло, як ракові клітини відчувають підказки щодо контактів.
Створені мікросередовища пухлин
Щоб дослідити, як клітини розпізнають і йдуть цими шляхами, команда розробила 2-D мікросередовища, що імітують схеми настановних ознак у пухлинах.
Робота з інженерними середовищами значно пришвидшує подібні дослідження.
"Використовуючи ці контрольовані мережеві мікросередовища, ми змогли перевірити сотні подій руху клітин за години, порівняно з одним або двома за той самий проміжок часу, зобразивши пухлину", - пояснює автор першого дослідження д-р Ердем Д. Табданов, який також працює на кафедрі біомедичної інженерії університету.
Наступне коротке відео з Університету Міннесоти показує, що сталося, коли дослідники використовували наркотики для націлювання на рухові руху клітин раку молочної залози. Клітини перейшли на плавний, схожий на сочі рух, який спирається на різні механізми.
Команда має намір протестувати свій метод на інших видах раку, а потім розпочати випробування на тваринах. Якщо це буде добре, випробування на людях повинні відбутися протягом декількох років.
Дослідникам також потрібно дослідити інші аспекти підходу, такі як вплив на здорові клітини.
"Зрештою, ми хотіли б знайти способи придушити рух ракових клітин, одночасно посилюючи рух імунних клітин для боротьби з раком".
Доктор Паоло П. Провенцано
