Niektóre komórki raka czerniaka mogą przedrzeć się przez ciało.

Wyobraź sobie małe pięści przebijające się przez twoje ciało.

Dla niektórych pacjentów chorych na raka, może to być rzeczywistość. Komórki melanoma mogą mechanicznie tunelować swoją drogę przez tkankę, wykorzystując mięsiste wypustki membrany bez potrzeby substancji chemicznych, które rozpuszczają środowisko - donoszą badacze 12 czerwca w Developmental Cell.

Komórki mają różne rodzaje ruchu (SN: 9/26/18). Niektóre odkształcają swoje ciało, aby przecisnąć się przez wąskie przestrzenie; inne budują kotwice, aby ciągnąć się do przodu, przebijając się z użyciem białek, które chemicznie rozpuszczają otaczającą tkankę. Choć badacze wiedzieli, że komórki melanoma mogą tworzyć guzy, które pomagają im się poruszać, komputacyjny biolog komórkowy Gaudenz Danuser i jego koledzy postanowili wyjaśnić, jak te wypustki wykonują swoje zadanie.

Komórki mają cytoszkielet i błonę, która oddziela wnętrze komórki o wysokim ciśnieniu od niższego na zewnątrz. Czasami w cytoszkielecie tworzą się szczeliny. Wewnętrzne ciśnienie wypycha błonę komórkową na zewnątrz, tworząc bańkę zwązaną blebem.

Tworząc nowy typ mikroskopu, zespół był w stanie uchwycić ten bańkowy rodzaj ruchu komórki, mówi Danuser z University of Texas Southwestern Medical Center w Dallas. Większość mikroskopów trzyma próbki na miejscu twardymi powierzchniami, a dodatkowe naciski mogą zmienić zachowanie komórek. Nowy mikroskop zespołu pozwala na otoczenie komórek miękkim żelem zamiast tego.

Badacze zauważyli, że bleby „wydłużają się i cofają około co 20 sekund”, mówi współautorka Meghan Driscoll, farmakolog z University of Minnesota Twin Cities w Minneapolis. „W ciągu godzin balony [mechanicznie] degradują wystarczająco materiału, aby stworzyć tunel, przez który komórka może się poruszać.”

Driscoll i koledzy zmierzyli zwiększone poziomy fosfoinozytol-3-kinazy — enzymu zaangażowanego w sygnałowanie komórkowe — w pobliżu przodu komórek, prowadząc zespół do hipotezy, że komórki są ciągle napędzane do przodu przez ciągły cykl tworzenia blebów i odczuwania oporu ze strony tkanki w przodzie.

Bleby mogą tworzyć się w dowolnym miejscu na komórce, ale tylko te z przodu spotkają się z powierzchnią (te z tyłu wypychają się w pusty tunel). Molekularne przylepieńca, które działają jak małe stópki, mogą pozwolić komórce odczuć powierzchnię tunelu i sygnalizować, gdzie znajduje się przód, mówi Danuser. Następnie komórka będzie „wzmacniać tworzenie balonów tylko tam, gdzie naprawdę ich potrzebujesz”, z większymi blebami skoncentrowanymi w kierunku podróży.

„Mechanicznie napędzany rodzaj wzmocnienia”, który utrzymuje bleby tworzące się z przodu komórki, jest „dość nowatorskim aspektem tej pracy”, mówi Jeremy Logue, biolog rakowiak z Albany Medical College w Nowym Jorku, który nie był zaangażowany w badania. „Myślę, że na pewno to nie było do tej pory doceniane na tym poziomie.”