Исследователи определили специальный белок, который, по-видимому, помогает предотвратить попадание опухолевых клеток в кровоток и распространение на другие части тела.
Именно в этот момент распространения рак становится гораздо более опасным. "У многих людей будет диагностирована первичная опухоль, но пока эта опухоль локализована, хирургическая процедура может спасти человека," сказал Кристофер Янкаскас, ведущий автор и бывший сотрудник лаборатории Константопулоса, который теперь является ученым в Thermo Fisher Scientific.
В своем первоначальном эксперименте исследователи наблюдали здоровые клетки фибробластов, движущиеся через микроканалы, расположенные перпендикулярно в виде лестницы, в которой можно было контролировать жидкость. Когда эти ячейки сталкивались с каналами, по которым двигалась жидкость, они меняли свое направление в ответ на напряжение сдвига, создаваемое потоком. Однако, когда клетки встречались с каналами, по которым жидкость не двигалась, они попадали в них.
Затем исследователи использовали процесс, известный как РНК-интерференция, чтобы заблокировать экспрессию TRPM7 клетками. Они говорят, что то, что они наблюдали, было поразительным. Когда этот сенсорный белок был отключен, здоровые клетки больше не меняли направление в ответ на поток. "Представьте, что вы берете чайник прихваткой, которая снижает вашу чувствительность к теплу," сказал Константопулос.
В последующих экспериментах исследователи обнаружили, что нормальные клетки имеют более высокий уровень TRPM7, чем клетки саркомы (тип раковых опухолевых клеток), и что искусственная экспрессия белка в опухолевых клетках увеличивает их чувствительность к потоку жидкости.
Когда нормальные клетки меняют направление миграции, они избегают воздействия напряжения сдвига, но это не относится к опухолевым клеткам, объяснил Константопулос. "Опухолевые клетки менее чувствительны, поэтому продолжают поступать в кровеносную систему."
"Цель состояла в том, чтобы посмотреть, можем ли мы взять эти раковые клетки и заставить их вести себя как нормальные клетки," сказал Бера. "И нам это удалось."
Отдельный анализ данных пациентов-людей показал, что пациенты с остеосаркомой, раком груди, желудка и печени, экспрессирующие высокие уровни TRPM7, с большей вероятностью проживут дольше, чем пациенты с более низким уровнем белка.
Требуются дополнительные исследования, но команда надеется, что результаты могут в конечном итоге привести к новым методам лечения рака с использованием активации CRISPR, захватывающего нового инструмента редактирования ДНК.
"Нам потребуются дальнейшие разработки, прежде чем мы сможем применить это в клинических условиях, но мы полагаем, что впервые даем окончательную картину роли TRPM7 на решающем этапе метастазирования опухоли," сказал Константопулос.