У тісноті кровоносних судин раковим клітинам доводиться докладати додаткових зусиль, щоб правильно розподілити хромосоми під час ділення.
Ракові клітини весь час діляться, проте ділитися їм доводиться часом у вельми некомфортних умовах. Наприклад, уявімо метастазну клітку, яка, вирушивши з вихідної пухлини, пливе по кровотоку в пошуках нового місця, де можна зупинитися і «заснувати» вторинне вогнище хвороби. Під час своїх мандрів така клітина потрапляє в найтонші капіляри, де їй доводиться сплющуватися, щоб пройти крізь посудину, проте механізм ділення не зупиняється.
Медиків і біологів давно цікавило, що відбувається з раковою кліткою, що ділиться в капілярі. Прямо в організмі це побачити неможливо, так що залишаються лабораторні досліди, коли клітку заганяють в якесь дуже тісне місце. Однак бажано, щоб таке тісне місце по можливості було схоже на кровоносну посудину - тобто виглядало б як дуже тонка трубка з поточною всередині рідиною.
У статті в ACS Nano дослідники з Німеччини, Великобританії і США описують мікрочіп розміром з поштову марку, складений з тисяч прозорих трубок, в які можна було загнати ракові клітини і за допомогою мікроскопа спостерігати за їх поділом.
Хоча пухлинні клітини самі по собі ненормальні, щоб вижити, їм потрібно нормально ділитися. Це означає, що спадковий матеріал, тобто хромосоми, повинен розподілятися, як треба, по одній копії кожній клітці; поділ має бути симетричним, і внутрішньоклітинні органели (мітохондрії та ін.) повинні дістатися як одній, так і іншій дочірній клітині.
Однак у соромлених (в буквальному сенсі) обставинах починаються проблеми: по-перше, часу на поділ йде більше, по-друге, сам поділ відбувається несиметрично, так що в однієї з нових клітин хромосом виявляється більше, а в іншої менше; те ж саме відноситься і до органелів. За словами авторів, у клітин порушується робота так званого мітотичного веретену - складної білкової структури, що відповідає за розподіл генетичного матеріалу при поділі; порушується структура ядерної мембрани, що також впливає на розбіжність хромосом при поділі.
Надлишок або брак генетичної інформації може погубити навіть ракові клітини, тому, очевидно, у них на такий випадок повинен був з'явитися якийсь захисний механізм. Дослідники помітили, що у клітин, які діляться в тісних трубках, на клітинній мембрані з'являються бульбашкові випинання, і що з такими бульбашками поділ відбувається більш організовано і більш симетрично.
Якщо ж клітинам забороняли формувати бульбашки, то всі аномалії поділу, обумовлені екстремальними обставинами, проявлялися повною мірою. Що за молекулярні механізми тут працюють, поки невідомо, однак, якби вдалося знайти спосіб пригнічувати таку бульбашку, це допомогло б зменшити шанси метастазних клітин на успіх - їх геном би просто незворотно виходив з ладу під час подорожі по найтонших капілярах. (Втім, варто зауважити, що в справжніх кровоносних судинах, занурених у товщу живої тканини, справи можуть бути дещо інакше, ніж на мікрочіпі з мікротрубками.)
Наостанок зауважимо, що не тільки ракові клітини страждають від тісноти - так, зовсім недавно ми писали про те, що різні блукаючі клітини, в тому числі і імунні, повзаючи по тісних міжклітинних ходах в тканинах нашого тіла, змушені постійно латати дірки в мембранах своїх ядер і закладати розриви в ДНК.
За матеріалами ScienceNews.