Рак может контрабаннуть митохондрии в соседних клетках и поставить их на работу

Раковые клетки обеспечивают здоровые соседние клетки с дополнительными митохондриями, чтобы поставить их на работу. Это было продемонстрировано исследователями в Eth Zurich в новом исследовании. Таким образом, рак использует механизм, который часто служит для восстановления поврежденных клеток.

Опухоли разработали много стратегий и хитростей, чтобы получить преимущества в организме. Во главе с профессором биологии клеточной биологии Сабина Вернер исследователи в Eth Zurich теперь обнаружили еще один удивительный трюк, к которому прибегают некоторые опухоли при обеспечении их выживания и роста.

В исследовании, опубликованном в журнале Природная ракбиологи показывают, что клетки рака кожи способны переносить свои митохондрии в здоровые клетки соединительной ткани (фибробласты) в непосредственной близости. Митохондрии являются клеточными компартментами, которые обеспечивают энергию в форме молекулы АТФ.

Раковые клетки используют крошечные трубки, изготовленные из материала клеточной мембраны для переноса митохондрий и соединения двух клеток, как в пневматической трубной системе.

Функциональное перепрограммирование

Передача митохондрий перепрограммирует фибробласты в фибробластах, ассоциированных с опухолью, которые в основном поддерживают раковые клетки: ассоциированные с опухолью фибробласты, как правило, размножаются быстрее, чем нормальные фибробласты и продуцируют больше АТФ, а также выделяют более высокие значения роста и цитокины. И все это приносит пользу опухолевым клеткам: они также размножаются быстрее, что делает опухоль более агрессивной.

И последнее, но не менее важное, угнанные фибробласты также изменяют клеточную среду-так называемое внеклеточный матрикс– увеличивая выработку определенных матричных компонентов таким образом, чтобы раковые клетки процветали. Внеклеточный матрикс имеет жизненно важное значение для механической стабильности тканей и влияет на рост, заживление ран и межклеточную связь.

От случайного открытия до терапии?

Это было на самом деле случайное открытие, как рассказала Сабина Вернер. Ее бывший научный сотрудник постдокторского происхождения Майкл Кангкрама обнаружил крошечные трубчатые связи между ними Типы клеток в чашечке Петри, содержащей совместную культуру фибробластов и раковых клеток кожи. Затем он смог показать, что митохондрии из раковых клеток переносятся в фибробласты с помощью этих нано-соединений.

Тот факт, что клетки способны обмениваться митохондриями с помощью таких связей, сам по себе не является чем -то новым. Например, ученые обнаружили несколько лет назад, что после инсульта здоровые клетки В нервной ткани проходит на их электросереллее в поврежденные нервные клетки, чтобы обеспечить их выживание.

«Раковые клетки фактически используют механизм для своих собственных целей, который полезен в случае травмы. Это позволяет им превратиться в злокачественные опухоли», – объясняет Вернер.

Другие исследовательские группы показали, что клетки из опухолевой среды могут переносить свои митохондрии в раковые клетки, что усиливает приспособленность раковых клеток реципиента. На сегодняшний день, однако, неизвестно, что перенос митохондриального также работает в обратном направлении, от клеток рака кожи до здоровых клеток соединительной ткани.

В сотрудничестве с другими исследовательскими группами в Eth Zurich исследователи обнаружили доказательства того, что этот перевод также играет роль в других типах рака, таких как рак молочной железы и рак поджелудочной железыПолем Это особенно важно в последнем случае, потому что опухоли поджелудочной железы содержат много фибробластов, а их соединительная ткань относительно большая.

Белок MiRo2 помогает в переносе

Наконец, исследователи также прояснили молекулярный механизм, стоящий за переносом митохондрий. Было известно, что некоторые белки помогают в транспортировке митохондрий. Исследователи исследовали, какой из этих белков присутствовал в большом количестве в раковых клетках, которые переносят митохондрии и наткнулись на белок Miro2.

“Этот белок продуцируется в очень высоких количествах в раковые клетки это передает их Митохондрия– говорит Вернер.

Исследователи обнаружили MIRO2 не только в клеточных культурах, но и в образцах ткани человека, особенно в опухолевых клетках на краях опухолей, которые инвазивно растут в ткани и встречаются в непосредственной близости от фибробластов.

«Мы смогли обнаружить MIRO2 именно там, где мы ожидали», как заявил первый автор Майкл Канграма.

В поисках ингибитора

Новые результаты предлагают отправные точки для ареста роста опухоли. Когда исследователи заблокировали образование MIRO2, перенос митохондрий был ингибирован, а фибробласты не превратились в пробуждение опухоли ФибробластыПолем

«Блокада MIRO2 работала в пробирке и в мышиных моделях.« Независимо от того, работает ли она в тканях человека, еще предстоит увидеть », – говорит Вернер. Чтобы узнать это, исследователям сначала необходимо идентифицировать ингибитор для Miro2, который имеет мало побочных эффектов в организме человека.

«В случае успеха такой ингибитор может быть перенесен в клинические применения в долгосрочной перспективе». Однако, вероятно, будут годы, прежде чем такая терапия будет разработана и проверена.