Ученые обнаружили, что ранние клетки рака молочной железы используют давление окружающих тканей в своих интересах. Как объяснил ведущий автор работы профессор Майкл Сэмюэл из Центра онкологической биологии, эти клетки активируют специфический сенсор, который организм обычно применяет для восприятия прикосновений. Это позволяет им быстро размножаться и мигрировать от первичной опухоли.
В ходе эксперимента специалисты установили, что даже кратковременное механическое воздействие на раковую ткань приводит к заметному увеличению размеров опухоли. Клетки в сжатых опухолях делились активнее, чем в контрольной группе. Ключевую роль в этом процессе играет молекула PIEZO1 — канал, соединяющий внутреннюю часть клетки с внешней средой. Под давлением PIEZO1 открывается, позволяя ионам кальция проникать внутрь и запускать сигнальный путь Rho-ROCK, который отвечает за движение, форму и деление клеток.
Более того, сжатие подталкивает клетки к переходу в инвазивное состояние через механизм, известный как эпителиально-мезенхимальный переход. Однако когда исследователи блокировали PIEZO1 или путь Rho-ROCK с помощью специальных препаратов, давление переставало влиять на агрессивность рака, что подтверждает их критическую важность.
Одним из наиболее неожиданных открытий стала так называемая «механическая память». Соавтор исследования доктор Сара Бойл отметила, что даже непродолжительные периоды сжатия вызывают долгосрочные изменения в поведении клеток. Давление меняет способ упаковки ДНК посредством химических модификаций гистоновых белков (эпигенетические изменения). Эти модификации заставляют клетку интерпретировать генетический код иначе, активируя гены, отвечающие за рост и агрессивность опухоли, еще долгое время после того, как само давление исчезло.
Изучение тканей пациентов показало, что уровень PIEZO1 в раковых клетках молочной железы значительно выше, чем в здоровых, причем его количество варьируется. Высокая концентрация этого белка коррелирует с плохой выживаемостью, что указывает на актуальность полученных данных для клинической практики. По мнению исследователей, полученные результаты открывают перспективы для разработки «механотерапии» — методов лечения, направленных на подавление способности рака воспринимать физические сигналы.
Ранее в России презентовали способ лечения агрессивной раковой опухоли.
