Когда наши клетки взаимодействуют с соседними клетками или окружающим материалом, известным как внеклеточный матрикс, они подвергаются легким механическим воздействиям, которые могут влиять на их поведение. Частично это включает в себя усиленную пролиферацию и рост тканей, поскольку клетки находятся под напряжением. Новое исследование раковых клеток позволило точно определить биологический механизм управляющий этим процессом, который, по мнению авторов, может быть направлен на предотвращение развития раковых опухолей.

Ученые выявили новый механизм, который ставит клетки в стрессовое положение, способствуя росту опухоли. Depositphotos

 

Исследование, проведенное учеными из Университета Иллинойса Урбана-Шампейн, направлено на изучение белков - кадгеринов, которые иногда сравнивают с клейкими лентами за их роль в связывании клеток и тканей между собой. При этом они "прилипают" к рецепторам факторов роста, что препятствует взаимодействию между этими рецепторами и белками, лишая ткани вещества, необходимого им для развития.

Ученые задались целью выяснить, как внутриклеточное напряжение может повлиять на подобные связи в клетках карциномы человека и изменить способ превращения механических сигналов в биохимические сигналы. В ходе экспериментов использовался так называемый "клеточный растяжитель", в котором клетки карциномы выращивались на эластичной подложке, образуя сверху тонкий слой.

Профессор Иллинойского университета Дебора Лекбанд возглавила исследование, которое показало, как клеточные белки, похожие на липучки, называемые кадгеринами, чувствуют структуру тканей, регулируя клеточную коммуникацию и рост биологических материалов.University of Illinois Urbana-Champaign

 

Благодаря этой технологии ученые вытягивали клетки, подвергая их воздействию нагрузок, что вызывало изменения в передаче сигналов, которые способствовали росту тканей и развитию опухоли. Выяснилось, что повышенное напряжение, устраняет нарушение связи между рецепторами и белками факторов роста и запускает активацию сигнальных путей роста.

"Это исследование подтверждает, что кадгерины используют силу для включения биохимической сигнализации роста", - сказал Лекбанд. "Получив подтверждение таких нарушений, мы, возможно, сможем найти способ редактирования молекулы кадерина, чтобы предотвратить рост определенных типов тканей,  такие как метастатическая трансформация и опухолевый генез".

Манипулирование так называемыми "молекулярными липучками" может стать новым способом борьбы с раком, но такой подход еще далек от клинических испытаний. До сих пор ученые демонстрировали эти воздействия только в эпителиальной ткани человека. В будущем ученые планируют закрепить полученные результаты и провести аналогичные эксперименты in vitro на ткани молочной железы человека.

Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Источник: Университет Иллинойса Урбана-Шампейн
https://www.pnas.org/content/119/4/e2100679119
 https://news.illinois.edu/view/6367/1657155032