Клеточный захват: раковые клетки учатся выживать за счёт нейронов
Новое исследование открывает механизм, с помощью которого раковые клетки усиливают своё выживание и распространение. Учёные выяснили, что опухолевые клетки способны перехватывать митохондрии — энергетические станции клетки — у нервных клеток, что значительно увеличивает их устойчивость к стрессу и делает их более опасными.
В рамках лабораторных экспериментов на мышах исследователи провели визуализацию процесса кражи митохондрий. Для этого раковые клетки были генетически модифицированы так, чтобы светиться красным, а митохондрии нервных клеток — зелёным. Уже через несколько часов наблюдений стало ясно: раковые клетки буквально "всасывали" митохондрии у соседних нейронов, поглощая их энергию и функции.
Когда те же эксперименты были перенесены в организм живых мышей, оказалось, что 2% опухолевых клеток в первичных опухолях и 14% клеток в метастазах мозга содержали чужеродные митохондрии. Это значит, что механизм работает не только в лабораторной чашке, но и в реальной биологической среде, усиливая распространение злокачественных клеток по телу.
Преимущества от такой "митохондриальной кражи" колоссальны: клетки, обогатившиеся митохондриями от нейронов, становятся менее уязвимыми к физическим и химическим стрессам, эффективнее преодолевают защитные барьеры организма и легче адаптируются к новым тканям. Это объясняет, почему некоторые опухоли быстро метастазируют, особенно в мозг.
Исследования на людях подтвердили эти наблюдения. В образцах опухолей у женщин с метастатическим раком груди было обнаружено, что раковые клетки вне исходной опухоли имели в среднем на 17% больше митохондрий. В биопсиях рака простаты клетки, расположенные ближе к нервам, также содержали больше митохондрий, чем те, что находились дальше от нейронных структур.
Эти данные указывают на то, что нервы играют активную роль в прогрессии злокачественных заболеваний, а не только находятся рядом с опухолью. Именно взаимодействие с нервными клетками может помогать раку становиться более агрессивным.
Учёные считают, что следующим шагом должна стать разработка методов блокировки передачи митохондрий от нейронов к опухолевым клеткам. Если удастся нарушить этот процесс, возможно, появятся новые терапевтические подходы, способные затормозить метастазы или сделать опухоли более уязвимыми к лечению. Исследование уже вдохновило разработки молекул, способных вмешиваться в митохондриальный транспорт.
Таким образом, это открытие не просто добавляет важную деталь в мозаику понимания рака, а указывает на новое слабое место опухолей, которое может стать ключом к будущим прорывам в онкологии.
Уточнения
Митохо́ндрия (от греч. μίτος — нить и χόνδρος — зёрнышко, крупинка) — двумембранная сферическая или эллипсоидная органелла диаметром обычно около 1 микрометра.