Ученые из Университета Рединга провели исследование, которое показало, что раковые клетки распространяются путем включения и выключения способности ощущать окружение. Эта чувствительность к окружающей среде является ключевой способностью, благодаря которой небольшое количество раковых клеток распространяется лучше, чем любые другие.
Исследователи разработали новый метод с использованием ИИ, чтобы изучить движение и форму раковых клеток более подробно. Целью исследования было узнать, почему некоторые из них могут легче перемещаться в разные части тела и выращивать новые опухоли.
Ученые обнаружили, что некоторые клетки проявляют очевидную «осведомленность» и способность реагировать на окружающую среду. Это означает, что они могут быть в состоянии адаптировать свою форму, чтобы преодолевать препятствия, такие как стенки кровеносных сосудов или другие конкурирующие клетки, чтобы реплицироваться в другом месте.
Этот результат в перспективе может помочь объяснить, почему некоторые виды рака оказываются более агрессивными, чем другие, и позволить врачам нацеливаться на эти «суперклетки» до того, как они распространятся, что даст будущим больным раком больше шансов на выздоровление.
Джордж Батлер, биолог-математик из Университета Рединга, который руководил исследованием, заявил: «В отличие от здоровых человеческих клеток, раковые клетки, как считалось, теряли понимание того, что вокруг них, на ранней стадии прогрессирования рака, что означает, что они фактически не видят окружения, сосредоточившись вместо этого на репликации, чтобы сформировать первичную опухоль. Наши наблюдения впервые показали, что некоторые раковые клетки могут снова включить это осознание, чтобы перемещаться в другие места более эффективно». По его словам, раковые клетки реагируют изменением формы, когда сталкиваются с препятствиями, а при попадании в другие части тела снова переключаются в режим репликации и образуют новые опухоли.
Некоторые клетки поместили в «полосу препятствий», имитирующую движение внутри человеческого тела. Самые агрессивные были разделены на группы. Другим позволили вырасти на небольшом участке легкого крысы.
Затем две группы клеток сравнивали между собой.
Было замечено, что мобильная группа, которые была более плотной, быстрее меняла форму, чтобы избежать столкновений, в то время как вторая меняла форму реже в более разреженной среде. Это говорит о том, что клетки могут повышать или понижать свое пространственное восприятие в зависимости от окружения.
Как отметили исследователи, примененные в эксперименте новые методы анализа компьютерного зрения могут быть использованы в других областях, например, для измерения образования тромбов или отслеживания движения сперматозоидов.
В 2015 году исследователи обнаружили, что клетки раковых опухолей обмениваются протеинами как с другими раковыми, так и со здоровыми клетками посредством белка Rab8. Более позднее исследование подтвердило, что раковые клетки получают энергию благодаря процессу гликолиза, в процессе которого идет расщепление глюкозы без доступа кислорода.
