Исследователи выяснили, как раковые клетки «решают» расти и распространяться

Согласно последним исследованиям, мембраны клеток рака молочной железы имеют различное напряжение, что дает информацию об их росте и распространении. Исследование, проведенное Имперским колледжем Лондона и Лондонским институтом исследований рака, может помочь нам лучше понять, как раковые клетки «решают», когда размножаться и куда распространяться.

Когда клетки становятся раковыми, они претерпевают ряд биоэлектрических изменений. Например, слой, окружающий клетки, называемый клеточной мембраной, становится более положительно заряженным, чем здоровые клеточные мембраны. Это новое исследование, опубликованное сегодня в журнале Communications Biology, показывает, что в дополнение к более высокому мембранному напряжению, чем в здоровых клетках, оно также колеблется во времени — клетки рака молочной железы ведут себя как нейроны. Исследователи считают, что это может указывать на электрическую сеть между раковыми клетками, которые в будущем могут стать мишенью для расстройства, создавая потенциальные новые методы лечения.

Соавтор исследования доктор Аманда Фуст из отдела биоинженерии в Империал сказала: «Когда здоровые клетки становятся раковыми, изменения, которые они претерпевают, могут помочь им расти и распространяться. Мы знаем, например, что некоторые гены, контролирующие размножение клеток может мутировать, вызывая неконтролируемый рост клеток». потенциально это может быть… Это помогает нам лучше понять сигналы рака и сети роста».

Сетевой тест Для проверки напряжения исследователи вырастили клетки из восьми линий клеток рака молочной железы и одной линии здоровых клеток молочной железы. Затем они записали напряжения своих клеточных мембран с помощью микроскопа, первоначально предназначенного для визуализации электрической активности в клетках мозга, прежде чем использовать машинное обучение для классификации и характеристики сигналов.

Неожиданно они обнаружили колебания напряжения мембран раковых клеток. Хотя необходимы дополнительные исследования, исследователи подозревают, что «мигающие» и «светящиеся» электрические сигналы могут быть формой связи между клетками. Они добавили тетродотоксин, мощный нейротоксин, который блокирует натриевые каналы, чтобы предотвратить генерацию электрических зарядов в нервных клетках. Предыдущие исследования показали, что раковые клетки полагаются на эти натриевые каналы, чтобы стать более инвазивными.

Они обнаружили, что, как и в случае с нейронами, тетродотоксин подавляет колебания напряжения в раковых клетках. Исследователи говорят, что это может указывать на новые методы лечения для предотвращения общения и поведения раковых клеток. Соавтор, профессор Крис Бэколл, профессор морфологической динамики рака Лондонского института исследований рака, сказал: «Мы впервые наблюдаем такие быстрые колебания электрической активности в клетках рака молочной железы. Они выглядят как клетки рака молочной железы. Мы создали что-то вроде электрического языка. Мы до сих пор не знаем сложности языка, но он может позволить раковым клеткам передавать информацию о ближайших питательных веществах или враждебной среде на большие расстояния, что в конечном итоге способствует выживанию опухоли».

Чтобы дополнительно проверить свои выводы, они индуцировали рак в здоровой клеточной линии, прежде чем снова записать его. Они обнаружили, что когда эти клетки становятся раковыми, электрический потенциал их мембран также начинает колебаться. Уровень электрических сигналов различается при разных типах рака. Более агрессивные и неизлечимые линии раковых клеток имеют более частые флуктуации, при этом сигналы иногда проявляются в виде волн, распространяющихся от одной клетки к другой.

«Из всех клеток в организме мы обычно связываем «активированные» клетки мозга или сердца с электрической активностью, — говорит соавтор профессор Мустафа Камгуз с факультета наук о жизни Имперского университета. — Наши исследования показывают, что существует скрытая электрическая сигнальная сеть между раковыми клетками, которая может играть ключевую роль в поведении раковых клеток, включая связь друг с другом и с другими клетками в опухоли Мы уже знаем, что распространение рака, который является основной причиной смерти от рака, Этому способствует электрическая активность». Профессор Бэколл добавил: «Мы считаем, что эти сети могут даже позволить раковым клеткам формировать структуры, подобные мозгу, позволяющие раковым клеткам функционировать вместе как единая машина, а не как отдельные единицы».

Соединение подсказок В настоящее время исследователи работают над идентификацией и устранением возможных связей между потенциалом клеточной мембраны и поведением раковых клеток, чтобы увидеть, можно ли их разорвать. Профессор Бэколл сказал: «Если вы можете предотвратить общение раковых клеток друг с другом, их будет легче лечить. Это не сильно отличается от войны. Если вы можете помешать командиру передавать информацию солдатам на передовой, битва становится легче. Победить».

«Сейчас мы изучаем роль напряжения в поведении раковых клеток, — сказал доктор Фауст. — Воспроизводятся ли раковые клетки и размножаются, когда их напряжение колеблется по определенной схеме, или они отделяются, чтобы проникнуть в другие части тела? Могут ли они размножаться?» мы используем эти знания, чтобы вмешаться? На определенном этапе колебаний, чтобы предотвратить распространение рака? Это ключевые вопросы, на которые мы надеемся ответить в ходе нашей текущей работы».

(Эта история не редактировалась сотрудниками Devdiscourse и автоматически генерируется из общей ленты.)