Взаимодействие между двумя белками позволяет раковым клеткам использовать физические силы здоровых клеток, чтобы начать распространяться на другие части тела.
Открытие исследователей из Института Фрэнсиса Крика в Лондоне и Института биоинженерии Каталонии (IBEC) в Барселоне опубликовано в журнале Nature Cell Biology.
Процесс, при котором раковые клетки отделяются от исходной опухоли с образованием новых опухолей в других органах или тканях тела, называется метастазированием, и он является причиной большинства смертей у больных раком.
Многие виды рака изначально имеют очень ограниченную способность проникать в ткани вокруг них. Но со временем они находят механизм для этого, увеличивая агрессивность рака.
Британо-испанская исследовательская группа определила механизм, с помощью которого раковые клетки избегают опухоли, способствуя метастазированию. Они обнаружили, что опухолевые клетки могут перепрограммировать своих здоровых соседей, вытаскивая их из опухоли в другие ткани.
Жертвами этого «похищения» становятся фибробласты, тип клеток, который отвечает за синтез и организацию внеклеточного матрикса – основы, в которой находятся клетки и которая помогает придать структуру тканям в организме.
«Фибробласты – профессионалы в поддержании здоровья тканей и могут создавать туннели в тканях, через которые они проходят», – говорит Анна Лабернадие из IBEC и первый автор исследования. “Они используют эту способность для восстановления тканей, когда мы получаем травму.”
Исследователи под руководством Ксавьера Трепата из IBEC и Эрика Сахаи из Crick показали, что раковые клетки используют подвижность фибробластов, чтобы покинуть опухоль и путешествовать по тканям. Окружающая опухоль или строма модифицирует фибробласты и использует их для вторжения в другие ткани. С этого момента фибробласты начинают обслуживать раковые клетки, прослеживая для них пути через внеклеточный матрикс, окружающий опухоль.
Теперь ученые показали, что фибробласты не только создают туннели за пределами стромы, но и прилагают физические силы, чтобы протащить раковые клетки через эти туннели, способствуя вторжению в здоровые ткани.
«Это как поезд: фибробласты – это локомотивы, а раковые клетки – это вагоны», – говорит Лабернади.
Группа смогла определить механизм, с помощью которого раковые клетки прикрепляются к фибробластам и перемещаются вместе. Это связано с взаимодействием двух разных белков, один из которых находится на поверхности раковых клеток и называется E-кадгерином, а другой, экспрессирующимся на поверхности фибробластов, называется N-кадгерин.
«Эти белки представляют собой наноразмерные крючки, которые позволяют клеткам соединяться вместе», – говорит Ксавье Трепат из IBEC. “До сих пор мы очень мало знали об этом взаимодействии.
Исследователи использовали клетки и ткани, полученные от пациентов с раком легких и кожи. «Мы идентифицировали этот механизм в очень разных опухолях, что позволяет предположить, что он может быть универсальным», – подчеркивает Ксавье. “Из-за плохого прогноза для пациентов, перенесших метастазы рака, определение механизмов, которые способствуют росту опухоли, может помочь нам найти способы остановить его.”
Статья «Механически активная гетеротипическая адгезия E-кадгерина / N-кадгерина позволяет фибробластам управлять инвазией раковых клеток» опубликована в журнале «Nature Cell Biology».