Обнаружены физические отличия раковых клеток от здоровых

Междисциплинарная группа американских ученых выявила большое количество морфологических, физиологических и поведенческих отличий метастатических клеток рака груди от клеток здорового эпителия, сообщает Science Daily. Результаты работы 20 научных коллективов, в числе которых физики и биологи, опубликованы в журнале Scientific Reports.

Чтобы лучше понять механизм появления метастазов, исследователи из Физических научно-онкологических центров (Physical Sciences-Oncology Centers) метастатические клетки рака груди с клетками здорового эпителия. Для этого они изучили морфологию, физические свойства, комплекс продуцируемых белков и поведение двух клеточных линий.

«Мы считаем, что появление метастазов — регулируемый, многоступенчатый процесс, который начинается с потери адгезионной способности клетки. Это происходит благодаря уменьшению выработки соответствующих белков, таких как Е-кадгерин. За этим следует деградация внеклеточного матрикса, превращение клетки в подвижный фенотип и только после этого она достигает нового органа, который начинает колонизировать», — говорится в публикации.

В ходе экспериментов выяснилось, что опухолевые клетки практически во всем отличаются от здоровых, а также лучше выживают при низком количестве кислорода в окружающей среде. Кроме того, изучая поведение метастатических клеток в трехмерном пространстве (ранее их поведение изучалось только в 2D), ученые выяснили, что опухолевые клетки движутся медленнее здоровых. Несмотря на это, метастатические клетки движутся по более прямой траектории и могут пройти через внеклеточный матрикс, на что не способны здоровые клетки.

«Подвижность метастатических клеток — существенное свойство, позволяющее им пройти через плотную мембрану внеклеточного матрикса, которую организм использует, чтобы отгородить опухоль от остального тела. Эти клетки — как бежавшие из тюрьмы заключенные», — пояснил один из ведущих авторов работы Роберт Остин (Robert Austin).

Исследователи смогли определить и вырабатываемые метастатическими клетками белки, ответственные за физические свойства, такие как подвижность и адгезия. Ученые считают, что подобная база знаний поможет им создать новые методики борьбы с метастазами и предотвращения их распространения.