Открытие: тончайшие щупальца помогают раковым клеткам проникать в организм

С помощью лучшего в мире пинцета группа исследователей из Копенгагенского университета  открыла фундаментальный механизм всех живых клеток, который помогает им исследовать свое окружение и даже проникать в ткани. Их открытие может иметь основополагающее значение для исследований рака, неврологических расстройств и многого другого.

Используя тончайшие щупальца, подобно осьминогу, клетка продвигается к своей цели — бактерии, будто хищник, выслеживающий свою добычу. Такая сцена могла бы разыгрываться в программе о природе. Вместо этого за преследованием наблюдают в наномасштабе через микроскоп в Институте Нильса Бора Копенгагенского университета. На записи под микроскопом видно, как иммунная клетка человека преследует, а затем пожирает бактерию.

Своим новым исследованием группа датских ученых расширила мировое представление о том, как клетки используют щупальца, похожие на конечности осьминогов, называемые филоподиями, для передвижения в нашем теле. Сделанное открытие о том, как клетки двигаются, ранее никогда не рассматривалось и даже не обсуждалось. Исследование опубликовано 28 марта в журнале Nature Communications.

Photo / illustration: Niels Bohr Institute

«Хотя у клетки нет ни глаз, ни обоняния, ее поверхность снабжена ультратонкими филоподиями, которые напоминают запутанные щупальца осьминога. Эти филоподии помогают клетке двигаться к бактерии, и в то же время действуют как сенсорные щупальца,  идентифицирующие бактерию как добычу», — объясняет профессор Пол Мартин Бендикс (Poul Martin Bendix), глава лаборатории экспериментальной биофизики в Институте Нильса Бора (ИНБ).

Открытие заключается не в том, что филоподии действуют как сенсорные устройства, что уже хорошо известно, а скорее в том, как они могут вращаться и вести себя механически, что помогает клетке двигаться, например, когда раковая клетка проникает в новую ткань.

Photo / illustration: Niels Bohr Institute

«Очевидно, что наши результаты представляют интерес для исследователей рака. Раковые клетки известны своей высокой инвазивностью. И разумно полагать, что они особенно зависят от эффективности своих филоподий с точки зрения изучения своего окружения и облегчения их движения. Таким образом, вполне возможно, что, найдя способы ингибирования филоподий раковых клеток, можно остановить рост рака», — объясняет Пол  Бендикс.

Ученые из Исследовательского центра Датского онкологического общества являются частью команды, стоящей за открытием. Среди прочего, исследователей рака интересует, может ли выключение производства определенных белков ингибировать транспортные механизмы, важные для филоподий раковых клеток.

Механизм, открытый датскими исследователями, по-видимому, обнаружен во всех живых клетках. Помимо раковых клеток, необходимо также изучить важность филоподий в других типах клеток, таких как эмбриональные стволовые клетки и клетки головного мозга, развитие которых сильно зависит от филоподий.

Основная причина того, что команде удалось первой описать механическое поведение филоподий, заключается в том, что в ИНБI есть уникальное оборудование для экспериментов такого типа, а также квалифицированные исследователи с огромным опытом работы с оптическим пинцетом. Когда объект необычайно мал, удержать его механически становится невозможно. Однако его можно удерживать и перемещать с помощью лазерного луча с длиной волны, тщательно откалиброванной под изучаемый объект. Это называется оптический пинцет.

Источник: https://www.sciencedaily.com/

Источник: https://news.ku.dk/

29.03.2022