Раковые клетки отращивают щупальца, как у осьминога, и это помогает им распространяться по организму

Исследователям из Копенгагенского университета (Københavns Universitet, Дания) удалось изучить фундаментальный механизм всех живых клеток, за счет которого они «исследуют» свое микроокружение и мигрируют в организме. Это исследование может иметь большое значение для изучения онкологических заболеваний, неврологических расстройств и многого другого.

Представьте себе такую картину: используя щупальца, наподобие тех, что у осьминога, клетка животного движется по направлению к бактерии, подобно хищнику, преследующему жертву. Наверное, интересная получилась бы телепередача о живой природе. Именно такую сцену наблюдали в микроскоп в наномасштабе ученые из Института Нильса Бора Копенгагенского университета. Недавно они представили видео, на котором иммунная клетка преследует бактерию, а затем пожирает ее.

Главная заслуга датских ученых в том, что они расширили понимание процесса передвижения клеток в организме человека с помощью «осьминожьих щупалец» — филоподий. Раньше этот процесс никогда не рассматривался так подробно. Результаты этой работы были опубликованы 28 марта 2022 года в журнале Nature Communications.

Доцент Пол Мартин Бендикс (Poul Martin Bendix), глава лаборатории экспериментальной биофизики в Институте Нильса Бора, рассказывает:

У клетки нет ни глаз, ни органов обоняния, зато ее поверхность усеяна ультратонкими филоподиями, напоминающими переплетенные щупальца осьминога. Эти филоподии не только помогают двигаться в нужном направлении, например, преследовать бактерии, но и работают как сенсоры. Они помогают клетке понять, что рядом с ней находится добыча.

Но главное открытие датских ученых не в том, что филоподии являются сенсорами (об этом известно уже довольно давно), а в том, как именно они вращаются и помогают клетке передвигаться. Например, за счет этого раковые клетки вторгаются в окружающие ткани.

Доцент Бендикс объясняет:

Очевидно, что полученные нами результаты представляют большой интерес для исследователей злокачественных опухолей. Раковые клетки известны своей высокой инвазивностью. Логично предположить, что их способность к передвижению и «изучению» внешнего окружения во многом обусловлена филоподиями. Таким образом, вполне возможно, что, ингибируя активность филоподий, у нас получится остановить распространение рака в организме.

Среди прочего авторов этой работы интересует, можно ли повлиять на подвижность филоподий, подавляя те или иные белки.

Эффект скрученной резинки

Как утверждает Бендикс, филоподию можно сравнить по механическим свойствам с резиновой лентой. В развернутом состоянии резинка лишена энергии. Но если ее скрутить, то она сожмется, и у нее появится определенный потенциал. Такая комбинация скручивания и сжатия филоподий позволяет клетке двигаться в определенном направлении и делает филоподии весьма гибкими.

Наташа Лейнсе (Natascha Leijnse), ведущий автор исследования, объясняет:

Они [филоподии] способны изгибаться — если хотите, скручиваться — таким образом, что могут «исследовать» всё пространство вокруг клетки и даже проникать в соседние ткани.

Механизм, обнаруженный датскими исследователями, по-видимому, функционирует во всех живых клетках. Помимо злокачественных клеток, функции филоподий также важно изучать в эмбриональных стволовых клетках и клетках головного мозга. Дело в том, что развитие этих клеток сильно зависит от филоподий.

Чудо-пинцет

Это исследование стало возможным благодаря тому, что в Институте Нильса Бора есть уникальное оборудование. Когда объект изучения очень мал, например, представляет собой живую клетку, то удержать его в нужном месте механическими способами практически невозможно. Но его можно удерживать и перемещать с помощью лазерного луча с тщательно откалиброванной длиной волны. Это устройство называется оптическим пинцетом. Во время эксперимента потребовалось несколько таких оптических пинцетов и оборудование для ультратонкой микроскопии.

Подобные исследования очень важны, потому что они помогают не только изучить свойства раковых клеток, но и открывают возможности для создания новых методов лечения, новых препаратов. Мы в клиниках сети «Евроонко» внимательно следим за ходом подобных научных работ и текущих клинических испытаний. Как только новый препарат проходит регистрацию на территории России, мы сразу же начинаем его применять. В клиниках «Евроонко» есть все инновационные оригинальные противоопухолевые средства с доказанной эффективностью, и мы готовы немедленно приступить к лечению.

Источник: sciencedaily.com.