Главная / Способ, благодаря которому раковые клетки распространяются по телу – даже более успешный, чем считали врачи
19.04.2016 |
|
 Успешный, конечно, для раковых клеток, а не для пациентов и врачей, занимающихся лечением заболевания. В Главном госпитале Массачусетса провели исследование, в ходе которого выяснилось, что раковые клетки обладают пугающим, однако, весьма изобретательным, способом проходить через даже самые маленькие кровеносные сосуды и, таким образом, распространяться по всему телу. Если врачи найдут способ отнять это свойство у клеток, распространение смертельного заболевания можно будет остановить.
Рак способен распространяться по телу – этот процесс известен, как метастазирование – когда некоторые клетки отделяются от основной опухоли и попадают в кровеносные сосуды. Появление метастаз – это причина, по которой люди, больные раком умирают в 90 процентах случаев. Раньше ученые предполагали, что крупные кластеры таких клеток имеют слишком большие размеры для того, чтобы попасть в тончайшие капилляры.
Исследователи Главного госпиталя Массачусетса обнаружили, что дело тут вовсе не в этом. На самом деле, кластеры клеток могут перестраиваться в цепочку толщиной в одну клетку – так они и попадают в самые тонкие кровеносные сосуды. Затем они могут перестроиться снова и превратиться в опухоль в другом органе тела. Исследователи из США опубликовали спои находки в ведущем американском научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Ведущий автор исследования Сэм Ау говорит в заявлении следующее: «Новая информация, которую нам удалось получить, меняет стандартное представление о том, как появляются метастазы, а также, со временем, сможет позволить нам разработать методы борьбы с ними».
Ученые уже долгое время подозревали, что так называемые «циркулирующие клетки опухоли» играют ключевую роль в распространении рака по телу пациентов. Прошлые исследования сообщали, о присутствии достаточно больших кластеров, например, в веках рук скончавшихся пациентов – далеко от того места, где образовалась первоначальная опухоль. А это означает, что кластеры должны иметь возможность проходить даже через тончайшие кровеносные сосуды – капилляры.
Однако, врачи не имели представления о том, как именно крупным кластерам удавалось перемещаться по маленьким сосудам. Циркулирующие клетки опухоли очень сложно выделить среди миллиардов других клеток, циркулирующих в кровеносной системе человека. В основном, это красные клетки крови, белые клетки крови и тромбоциты.
Для того, чтобы отделить кластеры клеток, исследователи Главного госпиталя Массачусетса опирались на последние разработки в микрофлюидных технологиях, а именно, так называемых «лабораториях на чипах». Такой диагностический инструмент может быстро проверить большие объемы крови. Микрофлюидные чипы ищут клетки при помощи процесса под названием «отрицательное промывание». В этом процессе можно успешно изымать 999 миллардов клеток, затем 999 миллионов, затем 999 тысяч, и так далее, до того момента, как вы доберетесь до нескольких искомых циркулирующих клеток опухоли.
В прошлом году соавтор настоящего исследования Мехмет Тонер использовал такой чип для того, чтобы установить, что кластеры клеток гораздо часто встречаются в крови пациентов, страдающих раком, чем считалось до сих пор. Для нового исследования команда разработала чипы с пропускающими каналами, которые сужаются в ключевых местах, формируя «бутылочные горлышки» примерно такой же толщины, как и самые маленькие капилляры в человеческом теле. Затем ученые засняли движение циркулирующих клеток опухоли через эти каналы.
Для второго опыта команда из Главного госпиталя Массачусетса ввела кластеры циркулирующих клеток опухоли эмбрионам рыбок данио-рерио, которые часто используются для лабораторных опытов. Прозрачные кровеносные сосуды рыбок делают наблюдения гораздо легче, кроме того, эти сосуды такой же толщины, как и наши капилляры.
И в том, и в другом опыте кластеры раковых клеток просто выстроились в длинную цепь и свободно прошли через узкие места, а затем переорганизовались на другой стороне. Даже крупные кластеры, состоящие из более чем двадцати циркулирующих клеток опухоли, смогли проделать то же самое.
В соответствии с Сэмом Ау, такое странное поведение клеток связано с тем, что отдельные циркулирующие клетки очень крепко держатся друг за друга внутри кластера. Клетки постоянно взаимодействуют друг с другом, а в данном случае связи настолько сильны, что кластер способен свободно менять собственную структуру без повреждения отдельных клеток.
Не слишком приятное открытие, однако, хорошая новость заключается в том, что вскоре врачи смогут найти способ предотвратить появления метастаз. «Если мы сможем ослабить связи внутри кластера – разбив кластер на отдельные клетки, или помешать клеткам выстраиваться в цепочки – тогда, возможно, мы научимся контролировать способность раковых клеток проходить сквозь тонкие кровеносные сосуды», говорит Сэм Ау.
|
|
