Исследование может указать на новые способы лечения или предотвращения распространения раковых клеток, которые являются основной причиной смерти от рака.
Ученые из Института исследований рака в Лондоне обнаружили, что раковые клетки, которые распространяются по телу, имеют сломанный переключатель, который постоянно активирует ключевую молекулу под названием YAP.
YAP действует как «механосенсор», позволяя клеткам «чувствовать» матрицу вокруг себя, за которую они могут ухватиться, чтобы перемещаться по тканям в организме.
Новое исследование опубликовано в журнале Cell Systems и финансируется Cancer Research UK и самим Институтом исследований рака (ICR).
Обычно движение клеток подавляется контактом с другими клетками, но YAP может помочь преодолеть эти физические ограничения, включив различные гены, которые обычно отключены.
В большинстве клеток активность YAP тщательно регулируется, но исследователи обнаружили, что раковые клетки, которые распространяются, способны производить YAP все время, помогая им преодолевать физические препятствия для движения.
Команда ICR систематически отключала 950 различных генов в линиях раковых клеток, выращенных в лаборатории, чтобы выяснить, какие из них влияют на передачу сигналов YAP. Они обнаружили, что это частично контролируется молекулой под названием бета-PIX.
Бета-PIX повышает активность YAP, поскольку клетка связывается с внеклеточным матриксом при движении через ткань.
Когда исследователи заставили клетки оставаться прилипшими к матрице — как если бы клетки лизнули ледяной столб — активность YAP была еще выше.
Но когда молекулы бета-PIX истощились, активность YAP значительно снизилась.
Чтобы выяснить, как активность YAP контролируется в раковых клетках, команда исследовала в лаборатории трижды отрицательные клетки рака груди, которые были получены либо из первичной опухоли, либо из места отдаленного распространения.
Когда исследователи отключили путь бета-PIX в раковых клетках первичной опухоли, YAP не смог активироваться — как и следовало ожидать.
Но когда они сделали то же самое с метастатическими клетками, YAP действительно активировал.
Это говорит о том, что инвазивные раковые клетки нарушили путь, связывающий бета-PIX с YAP, что позволяет им поддерживать высокие уровни YAP, даже если они не связаны с окружающим матриксом.
Руководитель исследования доктор Крис Бакал, руководитель группы динамических клеточных систем в ICR, сказал: «Наше исследование показывает, как раковые клетки, ставшие инвазивными, способны преодолевать обычные ограничения на движение клеток. У раковых клеток, которые распространились по телу, есть переключатель, который заблокирован, что позволяет им все время производить молекулу под названием YAP. Это позволяет им продолжать расти и распространяться по всему телу, игнорируя физические средства контроля, которые обычно останавливают это."
"Более глубокое понимание физических процессов, которые ограничивают и контролируют рост и движение клеток, может открыть новые захватывающие возможности для лечения рака, которые, возможно, были упущены до сих пор."
Д-р Эмма Смит, менеджер по научной информации в Cancer Research UK, сказала: «Когда рак распространяется, его гораздо труднее лечить.
Это исследование определяет сигналы, которые могут пойти не так в раковых клетках, помогая им вырваться из опухоли.
"Понимание того, как распространяется рак, могло бы стать важным первым шагом к новым методам лечения, но необходима дальнейшая работа, чтобы выяснить, может ли блокирование этих сигналов остановить распространение рака среди людей."