Ученые выяснили, как физика клеток рака толстой кишки способствует метастазированию

Важные новости

Ученые обнаруживают, как физика клеток рака толстой кишки способствует метастазированию

Органоид колоректальной опухоли. Фото: Институт биоинженерии Каталонии (IBEC)

Исследование, проведенное Институтом биоинженерии Каталонии (IBEC), изучило, как механические свойства различных типов клеток колоректального рака влияют на процесс метастазирования. Исследование, в котором использовались опухолевые органоиды, полученные от пациентов, было сосредоточено на раковых стволовых клетках, экспрессирующих белок LGR5, ключевой маркер в передаче сигналов, необходимых для обновления и дифференцировки кишечных и раковых стволовых клеток. Результаты показали значительные различия в механических свойствах между клетками, экспрессирующими LGR5 (LGR5+), и клетками, которые его не экспрессируют (LGR5-).

В частности, исследователи заметили, что клетки, которые не экспрессируют LGR5, мягче, менее липкие и двигаются быстрее, что позволяет им лучше удаляться от основной опухоли. Напротив, клетки, экспрессирующие LGR5, более способны прикрепляться к стенкам кровеносных сосудов и создавать разрывы, которые позволяют им проникать в другие ткани, способствуя их росту в новых участках тела, потенциально образуя метастазы.

«Это переход между этими двумя типами клеток, которые работают вместе, представляет собой адаптивный механизм, который помогает им противостоять физическим изменениям в микроокружении и способствует прогрессированию рака», — объясняет Ксавье Трепат, профессор-исследователь ICREA в IBEC.

Исследование опубликовано. в журнале Nature Communicationsпоказывает, что эти различия в механических свойствах клеток обусловлены уменьшением количества белков ERM (эзрин, радиксин и моезин), которое происходит в клетках LGR5+.

Эти белки связывают клеточную мембрану с внутренним скелетом клетки, влияя на ее жесткость и адгезию. Манипулируя этими белками, исследовательская группа смогла заставить клетки LGR5+ и LGR5- вести себя одинаково, подтверждая решающую роль ERM в наблюдаемых механических различиях.

Опухоль, полученная у пациента с колоректальным раком органоид. Клетки LGR5+ помечены красным. Фото: Институт биоинженерии Каталонии (IBEC)

Сефора Конти, исследователь IBEC в группе Трепата и первый автор исследования, объясняет, что они провели несколько экспериментов, чтобы проверить эффект ERM: «Мы добавили синтетический белок, который имитирует функцию ERM, к клеткам LGR5+ и заметили, что они стали механически неотличимы от клеток LGR5-.

«С другой стороны, мы снизили экспрессию белков ERM в клетках LGR5- и снова заметили, что их механические отличия от клеток LGR5+ были уменьшены. Эти результаты демонстрируют потенциал белков ERM в качестве терапевтической мишени для вмешательства в метастатический процесс при колоректальном раке».

В сотрудничестве с группой Эдуарда Батле из Института биомедицинских исследований (IRB) в Барселоне исследователи также проанализировали закономерности экспрессии белков ERM в отдельных клетках когорты пациентов и показали, что это снижение ERM является общей чертой колоректального рака. опухоли.

Одиночные клетки колоректальной опухоли. Клетки LGR5+ отмечены красным, а клетки LGR5- не помечены. Все ядра отмечены синим цветом. Фото: Институт биоинженерии Каталонии (IBEC)

Эти результаты могут способствовать разработке новых стратегий лечения и профилактики метастазирования колоректального рака, который является третьим по распространенности раком в мире и второй по значимости причиной онкологических заболеваний. связанные смерти.

Трепат, руководивший исследованием, также является профессором Университета Барселоны (UB) и членом Сети биомедицинских исследований в области биоинженерии, биоматериалов и наномедицины (CIBER-BBN). Работа проводилась в сотрудничестве с Центром геномной регуляции (CRG) в Барселоне, Институтом биомедицинских исследований (IRB) в Барселоне, Институтом науки о свете Макса Планка в Эрлангене, Германия, Европейской лабораторией молекулярной биологии. (EMBL) в Гейдельберге, Германия, Университете Палермо, Италия, и Исследовательском центре имени Пренсипе Фелипе (CIPF) в Валенсии.

Дополнительная информация: Сефора Конти и др., Прикрепление мембраны к коре головного мозга определяет различные механические фенотипы в клетках колоректального рака LGR5+ и LGR5-, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-47227-2

Информация журнала: Nature Communications Предоставлено Институтом биоинженерии Каталонии (IBEC)

Новости сегодня

Последние новости