Sommige melanoomkankercellen kunnen zich een weg banen door het lichaam.

Stel je voor dat kleine vuisten zich een weg banen door je lichaam.

Voor sommige kankerpatiënten kan dit de werkelijkheid zijn. Melanoomcellen kunnen zich mechanisch een weg banen door weefsel met vlezige membraanuitstulpingen zonder dat er chemicaliën nodig zijn die de omgeving afbreken, melden onderzoekers op 12 juni in Developmental Cell.

Cellen hebben verschillende bewegingsmodi (SN: 9/26/18). Sommige vervormen hun lichaam om door nauwe ruimtes te persen; anderen bouwen ankers om zichzelf voort te trekken, hun weg hackend met eiwitten die het omringende weefsel chemisch afbreken. Hoewel onderzoekers wisten dat melanoomcellen bulten konden vormen die hen helpen bewegen, wilden computationeel celbioloog Gaudenz Danuser en collega's verduidelijken hoe deze uitsteeksels hun werk doen.

Cellen hebben een cytoskelet en membraan dat de hoge druk binnenin de cel scheidt van de lagere druk buiten. Soms ontstaan er scheuren in het cytoskelet. De interne druk duwt het celmembraan naar buiten, waarbij een bel genaamd een bleb wordt gevormd.

Door het ontwikkelen van een nieuw type microscoop kon het team deze blebby vorm van celbeweging vastleggen, zegt Danuser, van de University of Texas Southwestern Medical Center in Dallas. De meeste microscopen houden monsters op hun plaats met harde oppervlakken, en die extra druk kan het gedrag van de cellen veranderen. De nieuwe microscoop van het team laat in plaats daarvan een zachte gel de cellen omringen.

De onderzoekers zagen dat de blebs "ongeveer elke 20 seconden uitstrekken en terugtrekken," zegt medeauteur Meghan Driscoll, een farmacoloog aan de University of Minnesota Twin Cities in Minneapolis. "Gedurende enkele uren breken de ballonnen genoeg materiaal af om een tunnel te creëren waar de cel doorheen kan bewegen."

Driscoll en collega's maten verhoogde niveaus van fosfoïnositol 3-kinase - een enzym dat betrokken is bij celsignalering - in de buurt van de voorkant van de cellen, waardoor het team vermoedt dat cellen continu vooruit worden gedreven door een voortdurende cyclus van blebformatie en het voelen van weerstand van het weefsel vooruit.

Blebs kunnen overal op de cel ontstaan, maar alleen die aan de voorkant zullen een oppervlak ontmoeten (die aan de achterkant steken uit in een lege tunnel). Moleculaire hechtingen die als kleine voetjes fungeren, kunnen de cel dan in staat stellen het tunteloppervlak te voelen en aan te geven waar de voorkant is, zegt Danuser. Vervolgens zal de cel "de vorming van de ballonnen alleen versterken waar je de ballon echt nodig hebt," met grotere blebs geconcentreerd in de richting van de reis.

De "mechanisch aangedreven vorm van versterking" die ervoor zorgt dat de blebs aan de voorkant van de cel zich vormen, is een "zeer nieuw aspect van dit werk," zegt Jeremy Logue, een kankerbioloog aan Albany Medical College in New York die niet bij het onderzoek betrokken was. "Ik denk zeker dat dit tot op dit niveau nog niet echt wordt gewaardeerd."