Клеточный механизм может изменить лечение рака
Метастазирование или распространение рака по телу - сложный процесс, который исследователи пытаются понять и в конечном итоге предотвратить. Новое исследование приближает нас к этой конечной цели, поскольку ученые открывают механизм, который меняет наши представления о распространении раковых клеток.
Понимание того, как распространяется рак, имеет решающее значение для его остановки; В последнее время исследователи добились значительных успехов в этом направлении.
Например, используя новейшие методы визуализации, ученые смогли увидеть, как раковые клетки «бороздят» кровоток, проникая через кровеносные сосуды и достигая новых мест.
Другие исследования показали, как потеря определенных белков заставляет раковые клетки изменять свою форму, что помогает им избежать иммунной системы.
Теперь новое исследование фокусируется на клеточном механизме, который позволяет раковым клеткам делиться и мигрировать. Исследование было проведено международной группой ученых под руководством Штеффена Шолппа, профессора и главного исследователя Университета Эксетера в Соединенном Королевстве.
Профессор Шольпп и его коллеги надеются, что их выводы, опубликованные в журнале электронная жизнь - поможет изменить методы лечения не только рака, но и нарушений развития.
Сигнальный белок обеспечивает собственный транспорт
Для нормального развития организма клетки должны иметь возможность общаться или посылать сигналы друг другу.
Так называемые белки Wnt жизненно важны для этого процесса развития. Они контролируют распространение клеток, поэтому имеют решающее значение для развития эмбрионов и органов.
Другими словами, передача сигналов Wnt стимулирует рост, позволяя клеткам делиться. Хотя рост обычно - это хорошо, когда дело доходит до рака, неправильная передача сигналов Wnt может вызвать деление «неправильных» клеток - злокачественных.
Роль передачи сигналов Wnt при раке была тщательно задокументирована, сначала при колоректальном раке, а затем и при других формах заболевания.
Однако до сих пор точный механизм, с помощью которого Wnt отправляет свои сигналы, был неизвестен. Однако профессор Шолпп и его коллеги обнаружили, что определенные выступы или «выпуклости» на клетке являются ключевыми для передачи сигнала, который, в свою очередь, регулирует скорость, с которой клетки делятся и размножаются.
Эти клеточные выступы называются цитонемами, и они служат для «транспортировки сигнальных белков между сигнальными клетками».
Профессор Шолпп и его команда обнаружили, что если они останавливают формирование цитонем, это приводит к «короткому замыканию» передачи сигнала от клеток, продуцирующих Wnt. Они также смогли наблюдать, как Wnt перемещается через клеточную мембрану и взаимодействует с рецептором, образуя цитонему.
Насколько известно авторам, это первый случай, когда было обнаружено, что сигнальный белок, такой как Wnt, создает свою собственную «транспортную систему».
На пути к новым методам лечения цитонемы
Старший научный сотрудник объясняет, что означают полученные данные и как они революционизируют наше понимание клеточной биологии.
«Раньше исследователи полагали, что сигнальные молекулы высвобождаются из клеток во внеклеточное пространство, область между клетками, и распространяются случайным образом. Это будет означать, что клетки-мишени окружены смесью различных сигнальных молекул ».
«Напротив, - продолжает профессор Шолпп, - наши исследования показывают, что существует гибкая сетка из крошечных выступов, соединяющая все клетки в многоклеточном теле. Эта новая концепция позволяет осуществлять быстрый, точный и контролируемый обмен информацией между ячейками-отправителями и ячейками-мишенями ».
«Мы начали понимать характеристики этой информационной сетки в матрице ткани», - говорит исследователь, добавляя: «Это очень захватывающие времена для клеточной биологии».
«Наше исследование дает первое представление о том, как формируется эта сеть клеточных выступов и какие последствия она имеет, если мы изменяем эти связи».
Проф. Штеффен Шольпп
Такие изменения могут привести к появлению новых лекарств от рака, которые будут работать, останавливая образование цитонем.
Кроме того, учитывая важную роль передачи сигналов Wnt в развитии эмбрионов и органов, а также в клеточной регенерации и заживлении ран, такие лекарства также могут быть использованы для лечения других состояний развития.
