Авторы нового исследования пришли к выводу, что, хотя раковые клетки быстро метастазируют, они довольно ленивы в том, какой путь выбрать. Данное исследование под названием «Энергетические затраты, регулируемые механикой клетки и ограничением, являются прогностическими факторами миграции в процессе принятия решений (Energetic costs regulated by cell mechanics and confinement are predictive of migration path during decision-making)» опубликовано в научном журнале Nature Communications.
Актуальность исследования
По словам ученых, мигрирующие раковые клетки сами решают, по какому пути в организме двигаться, основываясь на том, сколько энергии потребуется, предпочитая перемещаться по более широким, более легким для навигации пространствам, а не в узких ограниченных пространствах, чтобы уменьшить потребность в энергии во время движения. Эти данные свидетельствуют о том, что расход энергии и метаболизм являются важными факторами в метастатической миграции, что подтверждает недавний клинический интерес к изучению метаболизма и ориентации клеточного метаболизма как способа предотвращения метастазирования.
Под руководством Синтии Рейнхарт-Кинг (Cynthia Reinhart-King), научная работа является первым исследованием, позволяющим количественно оценить энергетические затраты раковых клеток во время метастазирования, что позволяет прогнозировать пути миграции. Эти новые результаты основаны на аналогичных исследованиях, проведенных в лаборатории Рейнхарта-Кинга и опубликованных ранее в этом году, в которой были обнаружены «drafting» методы, используемые раковыми клетками для сохранения энергии во время миграции.
Результаты научного исследования
«Раковые клетки ленивы. Они выбирают самый простой путь движения», — резюмирует Рейнхарт-Кинг. «Управляя многими различными переменными, мы смогли отслеживать и строить прогнозы клеточного предпочтения этих путей наименьшего сопротивления в организме, основываясь на том, сколько энергии потребуется клетке для перемещения».
Ведущий автор статьи Мэтью Дзанотелли (Matthew Zanotelli) использовал различные методы для тестирования и составления карт клеточного движения, включая отслеживание клеток через сложный лабиринт путей, манипулируя механическими свойствами каждой раковой клетки и даже физическими свойствами путей передвижения.
В то время как сфера охвата нового исследования сосредоточена на метастатических раковых клетках, Занотелли отметил, что результаты научной работы могут вскоре иметь более широкие последствия для множества заболеваний, помимо рака.
Выводы
«Этот тип клеточного движения происходит и в других случаях — например, во время воспаления и вокруг заживления ран», — сказал Занотелли. «Мы очень рады этому первоначальному пониманию миграции клеток и надеемся, что она окажется основой для будущих, более широких исследований», — резюмирует он.
Авторы другого исследования утверждают, что раковые клетки выживают с помощью метаболической пластичности.
