Сжатие в тесном пространстве делает раковые клетки более агрессивными и помогает им избегать клеточной смерти
Сжатие в тесном пространстве делает раковые клетки более агрессивными и помогает им избегать клеточной смерти, показало исследование, опубликованное сегодня в журнале eLife.
Результаты исследования показывают, как механический стресс повышает вероятность распространения раковых клеток, или метастазирования. Метастазирование является причиной большинства смертей от рака, однако в настоящее время не существует доступных методов лечения. Однако новые результаты могут помочь ученым разработать новые подходы к лечению или предотвращению метастазирования.
Раковым клеткам бывает непросто выбраться из опухоли или попасть в крошечные кровеносные сосуды, называемые капиллярами, чтобы распространиться по организму. Для этого клетки должны свернуться и изменить свою форму в процессе, называемом ограниченной миграцией. По мере распространения клетки также должны избегать обнаружения и уничтожения иммунной системой.
"Механический стресс может вызвать мутации раковых клеток, а также неконтролируемое увеличение их числа и более активное вторжение в ткани", - объясняет первый автор исследования Дебора Фанфон, постдокторский научный сотрудник Центра исследования рака в Лионе, Франция. "Мы хотели узнать, повышает ли механический стресс при ограниченной миграции вероятность метастазирования раковых клеток, и как это происходит".
Чтобы ответить на эти вопросы, Фанфон и его коллеги заставили клетки рака молочной железы человека пройти через мембрану с крошечными отверстиями размером в три микрометра, чтобы смоделировать ограниченную среду миграции. После одного прохода через мембрану они обнаружили, что клетки стали более подвижными и устойчивыми к анойкису - форме запрограммированной клеточной смерти, которая происходит, когда клетки отрываются от окружающей сети белков и других молекул, поддерживающих их (внеклеточный матрикс). Клетки также смогли избежать уничтожения иммунными естественными клетками-киллерами.
Дальнейшие эксперименты показали, что повышенная экспрессия белков-ингибиторов апоптоза (IAPs) повышает устойчивость раковых клеток к анойкису. Обработка раковых клеток новым типом противоракового препарата под названием миметик SMAC, который разрушает IAPs, устраняла эту защиту.
Затем группа исследовала, как ведут себя клетки рака молочной железы, подвергшиеся ограниченной миграции, когда их вводят мышам с ослабленным иммунитетом. Они обнаружили, что у этих мышей развилось больше метастазов в легких, чем у мышей, которым вводили клетки рака молочной железы, не подвергавшиеся ограниченной миграции.
"Имитируя ограниченную миграцию, мы смогли изучить ее многогранное влияние на агрессивность рака", - говорит старший автор исследования Габриэль Ичим, возглавляющий группу по изучению смерти раковых клеток в Центре исследования рака в Лионе. "Мы показали, как этот процесс повышает выживаемость раковых клеток и делает их более склонными к образованию смертоносных метастазов".
Авторы добавляют, что эти результаты могут привести к дополнительным исследованиям потенциальных методов лечения метастазов, таких как терапия, размягчающая опухоли для снижения механического стресса на раковые клетки, или блокирующая IAPs. К ним относятся миметики SMAC, которые в настоящее время проходят клинические испытания в качестве возможного нового подхода к лечению.
