Spațiile înguste fac ca celulele canceroase răspândite să se dividă incorect

Oamenii de știință au găsit o nouă modalitate de a studia modul în care celulele canceroase se divid și se dezvoltă în colțurile corpului greu accesibile.

Membranele artificiale transparente – cu o grosime de doar nanometri – pot fi rulate în tuburi pentru a imita capilarele care găzduiesc celulele canceroase răspândite, raportează cercetătorii în iunie. ACS Nano. Celulele strivite în interiorul unor astfel de tuburi nu și-au organizat componentele interne așa cum o fac în mod normal înainte de a se despica. Ca rezultat, celulele s-au împărțit inegal, introducând potențial noi mutații.

În interiorul corpului, celulele canceroase luptă pentru spațiu. Uneori se vor răspândi sau metastaza în alte organe prin intermediul vaselor de sânge strânse. Deși celulele canceroase sunt mai susceptibile de a ucide odată ce se răspândesc, oamenii de știință încă nu înțeleg cum se împart celulele anormale în interiorul unor astfel de tuburi minuscule. Aceste celule sunt greu de studiat în organism, deoarece sunt ascunse în locuri greu accesibile. De asemenea, sunt dificil să studieze în laborator, deoarece se comportă diferit într-o cutie Petri decât în ​​mediul lor natural.

Replicând mai îndeaproape acel mediu, acest experiment oferă „o apreciere pentru cum este să fii o celulă într-un corp”, spune Buzz Baum, un biolog la University College London care nu a fost implicat în lucrare.

Alți cercetători s-au uitat la celulele constrânse în alte moduri. Dar nanotuburile sunt rotunde, la fel ca vasele de sânge. Sunt transparente, ceea ce face mai ușor să vizualizați ceea ce se întâmplă în interior. Și este posibil să studiezi mai multe celule deodată prin creșterea a aproape o mie de tuburi, toate exact de aceeași dimensiune, pe un cip puțin mai mare decât un timbru poștal.

Când a urmărit celulele canceroase umane individuale în interiorul tuburilor prin microscoape de mare putere, echipa a observat că celulele strivite nu s-au împărțit simetric. În loc să trimită jumătate din cromozomi la fiecare celulă nouă, unele dintre aceste celule au primit instrucțiuni genetice suplimentare, în timp ce altele au fost modificate.

Celulele zdrobite au durat, de asemenea, mai mult să se divizeze. Iar structurile proteice care ajută la ghidarea cromozomilor și organelelor la locul lor înainte de divizarea nu s-au dezvoltat corect, spune coautorul studiului Wang Xi, un om de știință în materiale care a făcut munca la Institutul Leibniz pentru Cercetarea Materialelor și Starea Solidă Dresda din Germania.

Celulele canceroase reușesc printr-o mutație suficientă încât să poată evita captarea, fără a deveni prea mutate pentru a continua să se reproducă.

„O celulă care face prea multe greșeli va muri”, spune Baum.

Când celulele sunt prinse în vasele de sânge, „devin deformate, dar încă se pot diviza”, spune Xi, acum la Universitatea Națională din Singapore.

Xi și colegii săi cred că o bombare a membranei celulare ca răspuns la presiune, numită blebbing, ar putea ajuta celulele prinse să se dividă într-un mod puțin mai puțin distorsionat. Cand cercetatorii au impiedicat celulele sa samble, diviziunea a fost si mai neuniforma. Dar pentru că echipa încă nu poate explica de ce ar fi așa, este prea devreme să spunem dacă blebbing-ul în sine este responsabil pentru divizia îmbunătățită.

Baum spune că a arătat deformări similare în celulele canceroase care se împart sub alte tipuri de constrângeri. Dar, adaugă el, este important să existe sisteme care să reproducă mai îndeaproape mediul intern al corpului. În caz contrar, poate fi un salt mare între a face teste într-o cutie Petri și la un animal viu.

Coautoarea studiului Christine Schmidt, biochimist la Universitatea din Cambridge, spune că înțelegerea modului în care celulele canceroase reușesc să se împartă în sferturi strânse ar putea inspira în cele din urmă modalități de a ucide celulele canceroase răspândite fără a răni celulele sănătoase.