Раскрыто, как раковые клетки выживают под давлением

Раковые клетки активируют мощный энергетический механизм в ответ на сжатие, помогая себе выживать и восстанавливать поврежденную ДНК даже в экстремальных условиях.
Автор Наука Mail
раковая клетка с митохондриями
Раковая клетка под микроскопом: митохондрии (показаны пурпурным) скапливаются по краям и в углублениях ядра (голубой цвет) — признак защитной реакции клетки на физическое сжатиеИсточник: Eurekalert

Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, выявило неизвестный ранее способ самозащиты раковых клеток. Оказалось, что при сильном физическом сжатии они мгновенно активируют мощный энергетический всплеск, чтобы восстановить поврежденную ДНК и выжить в экстремальных условиях. Это помогает объяснить, как опухолевые клетки выдерживают давление внутри тканей, пробираются сквозь узкие кровеносные сосуды и распространяются по организму.

Ученые из Центра геномной регуляции в Барселоне провели уникальный эксперимент: сжимали живые раковые клетки до толщины всего 3 микрометра — это примерно в 30 раз тоньше человеческого волоса. Уже через три секунды митохондрии, клеточные «энергостанции», перемещались к ядру и выбрасывали заряд АТФ, основной энергетической молекулы. Эта энергия сразу шла на «ремонт» ДНК, которая повреждалась из-за сжатия. Без этого энергетического всплеска клетки теряли способность к нормальному делению.

несколько раковых клеток в сжатом состоянии
Несколько раковых клеток в сжатом состоянии. Митохондрии (пурпурным) концентрируются вокруг ядра (голубым), формируя структуру. Такой феномен наблюдался у 83,6% клеток в лабораторных условияхИсточник: Eurekalert

Ученые наблюдали, что у 84% сжатых клеток митохондрии формировали плотное кольцо вокруг ядра, которое даже слегка вдавливалось внутрь. Анализ образцов опухолей молочной железы показал, что такие структуры — ядерно-ассоциированные митохондрии — действительно встречаются в живом организме, особенно на краях агрессивных опухолей.

Этот митохондриальный «ореол» удерживается специальным каркасом из нитей белка актина и мембранной сети — эндоплазматического ретикулума. Когда исследователи разрушали этот каркас с помощью вещества латрункулин А, энергетического всплеска не происходило. Это говорит о том, что вмешательство в систему может стать новым способом борьбы с раком, например, ослабить способность опухоли к росту и распространению, не затрагивая здоровые ткани.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, что австралийские ученые предложили новый способ борьбы с агрессивными опухолями — блокировку редкого молекулярного процесса под названием «минорный сплайсинг».