Густа рідина на краю пухлини робить клітини гліобластоми інвазивнішими
Рідина навколо зовнішнього краю гліобластоми значно густіша за рідину поблизу її центру, і нова лабораторна робота свідчить, що ця густота не просто уповільнює ракові клітини: після тривалого впливу клітини адаптуються так, що вторгнення стає легшим. Дослідження науковців Загальної лікарні Чунціна та Університету Чунціна опубліковане в журналі Microsystems & Nanoengineering. У ньому використовували клітини, вирощені в лабораторії, тож потрібні подальші дослідження, щоб показати, як ці результати стосуються пухлин у пацієнтів.
Недооцінений чинник
Дослідження раку переважно зосереджувалися на хімічних сигналах і жорсткості тканин. У гліобластомі, одному з найсмертоносніших видів раку мозку, рідина на передньому краї пухлини приблизно у вісім разів в’язкіша, ніж у мертвій тканині в її центрі, тож клітини, що рухаються назовні, стикаються зі зростаючим опором. Звичайні закриті мікрофлюїдні пристрої погано підходять для вивчення цього, оскільки замкнені канали можуть обмежувати кисень і поживні речовини, а тертя об стінки додає зайвих сил.
Чип
Команда створила відкриту мікрофлюїдну платформу: двошарову мембрану зі знімною кришкою та масивом крихітних стовпчиків. Кришка дає змогу дослідникам контролювати, коли клітини починають мігрувати, а стовпчики стискають клітини, щоб можна було спостерігати зміни форми ядра. Пристрій підтримує безперервне культивування до місяця й вставляється в стандартні багатолункові планшети.
Дві лінії людських клітин гліобластоми, U-251 і LN-229, вирощували місяць у густій рідині (7,1 сП), створеній, щоб імітувати інвазивний край пухлини. На чипі адаптовані клітини рухалися швидше й далі за необроблені контрольні, що було несподіваним, адже густіша рідина зазвичай заважала б руху.
Менші та гнучкіші клітини
Адаптовані клітини стали меншими й легше деформувалися, тому протискалися між стовпчиками; їхні ядра помітно деформувалися, а YAP — білок, що відчуває механічні сили, — накопичувався в ядрах. На молекулярному рівні дві лінії реагували по-різному: клітини U-251 зазнали мезенхімоподібного перепрограмування, увімкнувши гени, пов’язані з інвазією, зокрема CD44, FN1 і MMP9, тоді як клітини LN-229 стали гнучкішими й рухливішими без суттєвих тривалих змін в експресії генів.
Вестерн-блот-аналіз показав, що зміни білків зберігалися після повернення клітин у рідину нормальної в’язкості, що вказує на своєрідну «механічну пам’ять». Дослідники припускають, що чип можна використовувати для тестування ліків, наприклад тих, що націлені на сигналювання YAP або перебудову цитоскелета, в умовах, ближчих до тих, що всередині пухлин.
Дивіться також наш розділ Здоров’я.