Исследование показывает, что опухоли с более мягкими, более крупными клетками на их периферии более распространены; может предложить новый путь лечения рака.
Инженеры из Массачусетского технологического института и других стран отслеживали эволюцию отдельных клеток в первоначально доброкачественной опухоли, показывая, как физические свойства этих клеток заставляют опухоль становиться инвазивной или метастатической.
Команда провела эксперименты с опухолью рака молочной железы человека, которая развивалась в лаборатории. Поскольку опухоль росла и накапливала больше клеток в течение периода около двух недель, исследователи обнаружили, что клетки внутри опухоли были маленькими и жесткими, в то время как клетки на периферии были мягкими и более опухшими. Эти более мягкие периферические клетки были более склонны простираться за пределы тела опухоли, образуя «инвазивные кончики», которые в конечном итоге распадались и распространялись в других местах.
Исследователи обнаружили, что клетки на краях опухоли были мягче, потому что они содержали больше воды, чем в центре. Клетки в центре опухоли окружены другими клетками, которые давят внутрь, выдавливая воду из внутренних клеток в эти клетки на периферии, через каналы нанометрового размера между ними, называемые щелевыми соединениями.
«Вы можете думать о опухоли как о губке», - говорит Мин Гуо, доцент кафедры машиностроения в Массачусетском технологическом институте. «Когда они растут, они создают сжимающие напряжения внутри опухоли, и это будет выдавливать воду из ядра в клетки снаружи, которые будут медленно набухать со временем и также станут мягче - поэтому они более способны проникать «.
Когда команда лечила опухоль, чтобы извлечь воду из периферических клеток, клетки стали более жесткими и с меньшей вероятностью образовали инвазивные кончики. И наоборот, когда они заливали опухоль разбавленным раствором, те же периферические клетки набухали и быстро образовывали длинные ветвистые кончики, которые проникали в окружающую среду.