Как раковые клетки находят способ остаться в живых, когда их доводят до предела

30 июля исследователи из Центра регулирования генома ( Centre for Genomic Regulation, CRG) в Барселоне выявили механизм быстрого реагирования раковых клеток на механическое сжатие (CRG) в Барселоне выявили механизм быстрого энергетического ответа в раковых клетках, когда они подвергаются механическому сжатию. Согласно результатам исследования, когда раковые клетки физически сжимаются, их митохондрии (структуры, вырабатывающие энергию для клеток) быстро перемещаются к ядру, образуя скопления, называемые митохондриями, связанными с ядром (NAMs). Эти NAM в считанные секунды доставляют прилив аденозинтрифосфата (АТФ), главной энергетической молекулы клетки, прямо в ядро.

Вышеупомянутый приток АТФ увеличивается примерно на 60% за три секунды и необходим для восстановления ДНК. При сжатии клетки испытывают стресс ДНК, что приводит к разрыву нитей. Увеличение количества АТФ активирует эффективную работу механизмов восстановления ДНК. Клетки, которые не получают этот всплеск АТФ, не могут нормально делиться.

Этот процесс во многом зависит от цитоскелетного каркаса - внутренней опорной структуры, состоящей из актиновых филаментов - белковых волокон, которые поддерживают форму клетки. Эндоплазматический ретикулум, сеть внутри клетки, также играет ключевую роль в удержании митохондрий рядом с ядром. Разрушение этого каркаса с помощью латрункулина A предотвращает образование NAM и останавливает всплеск АТФ. Для справки, латрункулин А - это химическое вещество, которое разрушает актиновые филаменты.

Анализ биопсий опухолей молочной железы 17 пациентов показал, что в три раза больше NAM в инвазивных фронтах опухоли - областях на краю опухоли, где раковые клетки распространяются, - чем в плотном ядре опухоли. Исследователи утверждают, что воздействие на этот внутренний поддерживающий каркас может ухудшить реакцию раковых клеток на механический стресс, что может ограничить инвазивность опухоли, сохранив здоровые ткани.

Исследование проводилось с помощью микроскопа, способного сжимать клетки до трех микрон в ширину. Это явление наблюдалось в 84% сжатых клеток HeLa (линия человеческих раковых клеток, первоначально взятых из опухоли шейки матки в 1951 году, которые могут расти и делиться неограниченно долго в лабораторных условиях) и отсутствовало в несжатых клетках. Все это проливает новый свет на то, как раковые клетки могут противостоять механическим испытаниям во время вторжения, и, надеюсь, поможет исследователям определить потенциальную новую мишень для терапии.