Учёные Пермского Политеха выяснили, что гравитация и механические силы напрямую влияют на поведение раковых клеток, заставляя их менять форму и состояние. Это открывает путь к новым методам управления опухолями.
Ключевое открытие
Раковые клетки обладают фенотипической пластичностью — способностью переключаться между разными состояниями, что помогает им образовывать метастазы. Раньше это объясняли только биохимией, но теперь доказано: физические силы, включая гравитацию, играют решающую роль.
Как гравитация влияет на клетку?
- В условиях гравитации клетка сохраняет стабильную, «твёрдую» форму благодаря прочному цитоскелету (внутреннему каркасу). Это состояние способствует выживанию и метастазированию.
- В условиях невесомости (или при её имитации) устойчивость цитоскелета падает. Клетка становится менее стабильной и может перейти в «жидкое» состояние.
- В «жидком» состоянии в клетке запускается апоптоз — программа запрограммированной клеточной смерти, которая обычно отключена в раковых клетках.
Как можно управлять этим процессом?
Эксперименты показали, что слабое физическое воздействие может направлять клетку в нужное состояние:
- Сжатие склоняет клетку к «твёрдому», устойчивому состоянию.
- Растяжение переводит её в «жидкое» состояние, запускающее гибель.
Такие воздействия имитируют естественные силы в организме — давление соседних клеток или движение жидкости.
Перспективы для лечения
Открытие позволяет по-новому взглянуть на терапию:
- Разработка препаратов, которые будут имитировать эффект невесомости или нужного механического воздействия на опухоль, «переключая» клетки в режим самоуничтожения.
- Точное управление состоянием опухоли через физические, а не только химические методы.
- Повышение эффективности лечения за счёт сочетания традиционной терапии с методами, активирующими апоптоз через цитоскелет.
Таким образом, работа пермских учёных показала, что физика не менее важна, чем биохимия, в борьбе с раком, и открыла новое направление для создания инновационных методов лечения.