В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, ученые из Технологического университета Эйндховена (Eindhoven University of Technology) обнаружили, что физика тканей играет ключевую роль в росте опухолей, предполагая, что механотерапия поможет в борьбе с опухолями в будущем.
Актуальность исследования
Рак — это заболевание, которое сложно лечить и изучать, и его причиной может быть целый ряд генетических мутаций. Например, мутировавший ген RAS вызывает потерю структуры в эпителиальной ткани. Онкоген RAS мутирует примерно в 30% случаев рака человека.
Материалы и результаты научной работы
Ученые изучили, как ген RAS приводит к росту опухоли в 2D-слоях эпителиальных клеток.
Фактически, именно ткань эпителия вызывает наиболее агрессивные формы рака: карциномы. Недавние данные свидетельствуют о том, что физика тканей играет ведущую роль в изменении структуры ткани эпителия после активации онкогена RAS. Ученые предполагают, что физика тканей также влияет на прогрессирование рака. Чтобы поддерживать структуру и функциональность ткани, эпителиальные клетки работают вместе очень согласованно. Нарушение структуры ткани является сильным индикатором опухолей в эпителиальной ткани, на которые приходится до 90% всех видов рака.
Преобразование из 2D в 3D
Исследователи вырастили 2D-слои эпителиальных клеток в лаборатории и активировали онкоген RAS в отобранных образцах. В течение всего 24 часов наблюдалась структурная и механическая нестабильность из-за дисбаланса межклеточных связей в образцах. Менее чем за 48 часов активированная RAS ткань превратилась в трехмерную массу, что свидетельствует о начале роста опухоли. С другой стороны, образцы нетрансформированного эпителия сохранили свою контрольную 2D-структуру. Более тщательный осмотр образцов с активированным онкогеном RAS показал, что клетки сначала разделились на 2 дискретных слоя, которые подготовили всю ткань к потере организации и последующему образованию трехмерной раковой массы. Исследователи подтвердили свои экспериментальные данные, смоделировав данные в компьютерной симуляции.
Практическая значимость работы
Понимание механизма физических изменений структуры ткани из 2D в 3D могут быть использованы в качестве индикаторов канцерогенеза. Ученые пришли к выводу, что механотерапия поможет в борьбе с опухолями в будущем.
Авторы другого исследования утверждают, что стволовые клетки крови делают опухоли головного мозга более агрессивными.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
