По мягкому субстрату раковые клетки перемещаются медленнее

Большинство исследований миграции раковых клеток проводят на твердых субстратах, таких как пластиковые и стеклянные чашки Петри или эластичные гели, схожие с материалом контактных линз. Однако данные модели не отражают реального положения дел внутри организма. Ученые из США создали для клеток условия, максимально приближенные к настоящей биологической ткани, то есть мягкую вязко-эластичную среду. Они опробовали такие материалы, как тесто для хлеба, моцарелла и жвачка для рук (игрушка на основе каучука).

В работе использовали клетки фибросаркомы HT-1080, рака молочной железы MDA-MB-231 и эпителия молочной железы MCF-10A. На твердой поверхности клетки могли прикрепляться и формировать веероподобные псевдоподии — ламеллоподии. В этом случае клетки передвигались за счет удлинения ламеллоподий на переднем крае по ходу движения и отталкивания от твердой поверхности.

Мягкие вязко-эластичные материалы не подходили для отталкивания, и клетки не могли распространяться так же далеко, как на твердой поверхности. Они приобретали более округлую форму и вместо веерообразных ламеллоподий выпускали тонкие нитевидные выросты на переднем крае — филоподии. При фармакологическом ингибировании белков фасцина и формина или нокдауне генов fascin1 и myosin-X филоподии не формировались, что подтвердило их природу. Помимо филоподий клетки использовали molecular clutch — «молекулярное сцепление», помогавшее им двигаться на нежесткой поверхности. Чем мягче был субстрат, тем на меньшее расстояние перемещались клетки.

Полученные результаты полностью меняют представления о клеточной миграции в организме. Однако авторы данного исследования проводили опыты только с единичными клетками, в то время как внутри организма раковые клетки, находящиеся на разных стадиях развития, распространяются в группах. Поэтому следующим этапом работы будет изучение особенностей передвижения групп раковых клеток на мягкой вязко-эластичной среде.