25.06.2013

Способ перемещения раковой клетки зависит от ландшафта, в котором она движется

Какие молекулярные изменения происходят в метастазной раковой клетке в зависимости от физических и геометрических свойств среды, в которой ей приходится перемещаться? Отныне онконаука обладает таким знанием.

Одна из самых неприятных особенностей рака — способность образовывать метастазы, когда какая-нибудь клетка отрывается от материнской опухоли и попадает в иную ткань или орган, чтобы основать новую злокачественную колонию. Не будет преувеличением сказать, что если удастся подавить метастазные склонности опухолей, это сделает рак вполовину менее опасным.

Естественно, множество исследовательских групп по всему миру работают над изучением метастазов, пытаясь понять, что заставляет раковую клетку оставить материнскую опухоль и отправиться в странствие. Но клетке нужно не просто оторваться от опухоли, ей нужно как-то перемещаться по организму. И тут возможны самые разные типы движения — в зависимости от того, в какой среде, в каком окружении клетка проделывает свой путь.

Учёные из организации Cancer Research UK (Великобритания) разработали алгоритм, позволяющий предсказать, как будет перемещаться раковая клетка в тех или иных условиях. Например, клетка может двигаться по поверхности, или в замкнутом объёме, или сквозь сетку из тканевых волокон. При этом она способна использовать разные стратегии, скажем, ползти с помощью выпячиваний мембраны или же просто размягчать свою оболочку, делать её легкодеформируемой.

Собственно, на плоской поверхности клетка применяет как раз первый способ, то есть ползёт с помощью многочисленных выростов. Но если ей встречается «сетка», то клетка старается округлиться, так как в таком виде ей проще протискиваться сквозь ячейки.

Разработанная модель клеточной подвижности учитывает множество параметров, например, сократимость актомиозиновых комплексов, полимеризацию-деполимеризацию актина (которая сопровождает появление мембранных выростов), взаимодействие клеток с межклеточным веществом и т. д. Все они играют разную роль в зависимости от того, в каком клеточно-тканевом ландшафте приходится перемещаться раковой клетке. Но самое главное в том, что одна и та же клетка может менять способы перемещения в зависимости от того, в каком ландшафте она передвигается, пишут исследователи в Nature Cell Biology. Они сравнивают это с тем, как если бы после путешествия по равнине вам нужно было бы сменить кроссовки на скалолазные ботинки, чтобы взобраться на гору.

Более того, если у клетки выключить один из способов перемещения, она всё равно продолжит двигаться. То есть, продолжая сравнение, если отобрать у неё кроссовки, она перейдёт на скалолазные ботинки, пусть в них и придётся идти по равнине. Главное — чтобы движение продолжалось.

Зная, как перемещается клетка в том или ином окружении, можно вообще лишить её способности двигаться. Разные способы перемещения зависят от работы разных белков, и, чтобы остановить клетку, нужно лишь подавить работу тех белков, которые помогают ей покинуть «малую родину».

Но тут, конечно, нужно будет «запретить» сразу несколько систем передвижения, учитывая способность клетки переключаться между ними, если один из них откажет.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. compulenta.computerra.ru