Метастазирование: инвазивный пакет, в котором есть лидеры и последователи

Метастазирование: инвазивный пакет, в котором есть лидеры и последователи
Эти краткие, безмолвные видео лаборатории Marcus поразительны с двух точек зрения: как достижения современной микроскопии и как визуализация открытия в области механизмов метастазирования опухолей. В США в Университете Эмори, а конкретно в Институте онкологии Winship, изучали на клеточном уровне механизмы распространения злокачественных опухолей легкого. Обнаружилось, что клетки «отправляются» в путешествие не по одной, а группами. Инициатива принадлежит клеткам-лидерам, которые «приглашают» с собой другие клетки-последователи. И те, и другие имеются в раковой опухоли. Вместе группа клеток, отрывающихся от основной опухоли, получили название инвазивного пакета.
Ученые поместили такие группы клеток в белковую среду и наблюдали за их перемещениями. Время от времени от основной массы отрываются своеобразные лучи, на кончике которых всегда находится клетка-лидер. Если лидера нет, то клетки-последователи выглядят будто «растерянными» и самостоятельно передвигаться не могут.
Если лидер начинал движение в одиночку, то он мог круто развернуться, чтобы прихватить с собой ведомых. А если группа клеток оставалась без лидера, то через некоторое время она выделяла из своей среды новоиспеченного лидера. Одинокий лидер жил недолго и имел толстую мембрану. Все это в совокупности оставляет жутковатое впечатление некой зловещей «разумности».
Если же объективно рассказывать об этом исследовании, то нельзя не восхититься его сложностью и применяемыми методами. Например, ученые маркировали различные клетки лазерными метками, окрашивая их в разные цвета. Изучали ДНК этих клеток и выделяемые ими белки. Они выяснили, что лидеры и ведомые – это одни и те же клетки, но в одних «выключены» одни участки генома, а в других – совсем другие. Клетки-лидеры, наблюдаемые в эксперименте, способны вырабатывать белок эндотелиальный фактор роста кровеносных сосудов, который самому лидеру «лично» совершенно не нужен. Зато он обеспечивает рост кровеносных сосудов для питания группы последователей, образующих новую метастатическую опухоль. Как видим, клетки-лидеры и последователи находятся в отношениях взаимозависимости – симбиоза. Механизм этих «отношений» - активация фермента фокальной адгезии киназы (это справедливо для «коллективной инвазии» клеток раковой опухоли легкого).



Ученые предположили, что если создать лекарство, влияющее на данный фермент, разрушить «клеточный коллектив», то механизм группового движения клеток, то есть развития метастазов, можно сломать. И действительно, есть данные, что лекарства-ингибиторы фокальной адгезии киназы имеют эффект в борьбе против рака легкого. Для других видов опухолей также справедлив тезис о метастазировании путем отрыва от опухоли группы клеток с различными свойствами и функциями – своего инвазивного пакета. Биохимические связи есть внутри каждого такого сообщества клеток, следовательно, можно разработать и такие лекарства, которые нарушат данные механизмы метастазирования.