Подобно Людям Икс, мутации наделяют раковые клетки уникальными способностями, которых у нормальных, здоровых клеток просто нет. Например, раковые клетки, в отличие от нормальных, могут вторгаться в другие клетки, вызывая метастазирование болезни в новые ткани организма и подвергая жизнь пациента дальнейшему риску. Но механизм, с помощью которого раковые клетки способны и размножаться, и вторгаться в новые клетки, был плохо изучен, поскольку ученым не удавалось найти клетки, выполняющие обе эти задачи одновременно в живом организме. Теперь исследователи обнаружили, что раковые клетки могут делиться и захватывать новые клетки на совершенно разных стадиях своего развития. Согласно новому исследованию, опубликованному сегодня в журнале Developmental Cell, ученые обнаружили, что, по крайней мере у нематод, клетки, которые делятся, не могут также захватывать новые клетки - открытие, которое может дать исследователям новый способ лечения рака путем воздействия на клетки, которые с наибольшей вероятностью вторгаются в здоровые клетки.
Хотя нематода не очень похожа на человека, эти два вида имеют достаточно биологического сходства, поэтому ученые часто используют нематод для лучшего понимания физиологии человека. В данном исследовании ученые рассмотрели якорную клетку нематоды, которая соединяет матку червя с яйцекладущей структурой во время важного этапа нормального развития нематоды. "Это интересно, потому что процесс соединения включает в себя вторжение якорной клетки через подвальную [внешнюю] мембрану другой клетки, что дает нам модель для понимания инвазивного поведения клеток", - говорит Дэвид Матус, профессор биохимии и клеточной биологии в Университете Стони Брук и один из авторов исследования.
Исследователи хотели узнать, какие гены нематоды обеспечивают этот процесс, поэтому они проверили около 850 из них и попробовали выключать и включать их. Один, в частности, действовал как мощный переключатель - в норме он включен, что позволяет якорной клетке вторгнуться в другую клетку. Но когда исследователи выключили его, якорная клетка не смогла прорваться через клеточную мембрану. Вместо этого она делилась и размножалась.
Это первый случай, когда ученые наблюдали деление и вторжение как отдельные, самостоятельные процессы, которые не могут происходить одновременно. "Мы думаем о раке как о неконтролируемом росте или делении клеток", - говорит Матус. "Идея о том, что во время метастазирования, когда клетки образуют опухоль и должны выключить деление клеток, прежде чем они начнут перемещаться в другие места, не была проверена. [Ученые наблюдали и делали такие наблюдения в раке разными способами, но никто никогда не соединял эти два явления вместе". На нематодах, добавляет он, это наконец-то можно проверить.
Эти выводы могут означать, что методы лечения рака, многие из которых в настоящее время направлены на быстро делящиеся клетки, могут исследовать уникальные качества этих инвазивных клеток. Если лечение сможет точно определить эти клетки, оно сможет замедлить или предотвратить метастазирование - процесс, который делает рак значительно более смертоносным. "Наше исследование открывает новый путь [к разработке новых] методов лечения рака, позволяя исследователям воспользоваться тем фактом, что клетки не делятся, и выяснить, что в этом особенного", - говорит Матус.