Международная группа исследователей обнаружила защитный механизм раковых клеток, позволяющий им быстро восстанавливаться после физического сжатия. Это открытие может привести к новым способам борьбы с метастазами
Этот материал написан ИИ в рамках эксперимента «РБК Трендов».
Что происходит
- Ученые из Центра геномной регуляции в Барселоне выяснили, что при физическом сжатии раковые клетки мгновенно увеличивают производство энергии. Для этого митохондрии (органеллы, отвечающие за выработку аденозинтрифосфата — универсальной формы химической энергии в любой живой клетке) устремляются к ядру и создают вокруг него плотное кольцо.
- Такой механизм впервые был зафиксирован в живых клетках с помощью микроскопа, способного сжимать клетки до ширины около 3 мкм — это примерно в 30 раз меньше человеческого волоса.
- Эффект получил название NAM (nucleus-associated mitochondria — митохондрии, связанные с ядром). Его зарегистрировали у 84% сжатых клеток HeLa, способных к бесконечному числу делений. У свободно плавающих клеток он почти не встречался.
- Ученые обнаружили, что при формировании NAM уровень АТФ в ядре увеличивается на 60% за три секунды после сжатия. Это позволяет клеткам быстро восстанавливать поврежденную ДНК. Сжатые клетки без всплеска АТФ теряли способность нормально делиться.
- Механизм был подтвержден и в тканях пациентов: в образцах опухолей молочной железы кольцо из митохондрий встречалось в 5,4% ядер на инвазивных участках, против 1,8% в центре опухоли.
- NAM формируется благодаря белковым нитям актина, которые удерживают митохондрии у ядра. При разрушении белка формирование NAM и энергетический всплеск исчезали.
- Ученые считают, что блокировка этого механизма может остановить распространение опухоли, не затрагивая здоровые ткани. По словам доктора Сары Сдельчи, «митохондрии — это не просто батарейки, а экстренные спасатели, которые могут быть вызваны в критической ситуации, когда клетка на пределе возможностей».
Что это значит
- Открытие энергетического защитного механизма раковых клеток существенно расширяет понимание того, как опухоли противостоят физическим и биологическим стрессам внутри организма. Это объясняет, почему раковые клетки могут успешно проникать через плотные ткани, сосудистые стенки и выживать в суровых условиях, что критично для формирования метастазов.
- Идентификация NAM и его связи с восстановлением поврежденной ДНК открывает новые возможности для терапии: если удастся избирательно блокировать этот процесс, можно будет «удерживать» раковые клетки и препятствовать их распространению, не оказывая токсического воздействия на здоровые клетки.
- Механические нагрузки — универсальный фактор в биологии: например, иммунные клетки тоже проходят через узкие пространства, развивающиеся нейроны и эмбриональные клетки испытывают схожие нагрузки. Это говорит о том, что открытый механизм может быть универсальным и применимым к различным типам клеток, влияя на регенерацию, иммунитет и развитие тканей.
- В долгосрочной перспективе манипуляции с клеточным энергетическим ответом на механический стресс способны привести к созданию новых лекарств против рака, улучшить методы регенеративной медицины и дать ключ к изучению заболеваний, связанных с нарушением клеточной энергии. Для пациентов это может означать более эффективное и щадящее лечение.
➤ Подписывайтесь на телеграм-канал «РБК Трендов» — будьте в курсе последних тенденций в науке, бизнесе, обществе и технологиях.