Presiunea mecanică susținută oprește migrarea celulelor canceroase și declanșează moartea lor în modele 3D de laborator
Cercetătorii au folosit modele tridimensionale pentru a studia modul în care presiunea și constrângerea mecanică influențează creșterea celulelor canceroase, descoperind că stresul fizic susținut le oprește comportamentul metastatic și duce în cele din urmă la moartea acestora. Rezultatele, publicate în revista Developmental Cell, ar putea conduce la dezvoltarea de noi biomarkeri pentru a prezice care tipuri de cancer au șanse mai mari să se răspândească și, eventual, la noi abordări pentru prevenirea metastazelor.
„Majoritatea studiilor anterioare s-au concentrat asupra modului în care celulele canceroase dobândesc capacitatea de a migra”, explică Liming Sun, coautor corespunzător al studiului, de la Academia Chineză de Științe din Shanghai. „Foarte puține au întrebat ce se întâmplă în cele din urmă cu aceste celule dacă rămân sub o confruntare mecanică susținută, tipul de stres fizic cronic pe care îl întâlnesc în tumorile dense. Aceasta este ceea ce a motivat cercetarea noastră.”
În timpul dezvoltării tumorilor solide, celulele canceroase proliferează și migrează în spații restrânse, fiind supuse unei presiuni crescânde. Noul studiu sugerează că celulele pot interpreta acest mediu fizic anormal ca un semnal de pericol, care declanșează moartea celulară.
O tranziție celulară cheie, studiată în detaliu
Cercetătorii s-au concentrat asupra celulelor canceroase aflate într-o etapă particulară de dezvoltare, cunoscută sub numele de tranziția mezenchimal-ameboidă (MAT). Aceasta este un proces biologic în care o celulă trece de la un stil de migrare alungit și aderent la un stil de migrare polarizat, cu deformabilitate ridicată. Procesul permite celulelor canceroase să se adapteze rapid la barierele fizice sau spațiile strâmte din mediul lor, fără a aștepta modificări lente în transcripția genelor.
„Această lucrare a dezvăluit un mecanism complet neașteptat”, spune Sun. „În aceste celule, confruntarea mecanică prelungită nu este doar un obstacol fizic pentru celulele canceroase, ci un semnal care activează necroptoza.”
Necroptoza, declanșată de presiunea fizică
Necroptoza este un tip de moarte celulară programată. Echipa a descoperit că presiunea fizică singură poate declanșa moartea celulară. Această constatare are implicații pentru dezvoltarea de noi tratamente, deoarece sugerează că combinarea terapiilor anticancer cu abordări care activează necroptoza ar putea ajuta la întărirea apărărilor proprii ale organismului împotriva dezvoltării cancerului și a metastazelor.
Cercetătorii mai spun că MLKL — proteina care declanșează necroptoza atunci când celulele se află sub presiune fizică — ar putea fi dezvoltată ca biomarker pentru a prezice probabilitatea de metastazare, deoarece tumorile cu niveluri mai scăzute de MLKL ar fi mai susceptibile să se răspândească.
Echipa intenționează să continue studiul acestui mecanism molecular în detaliu, nu doar pentru a aprofunda înțelegerea necroptozei, ci și pentru a releva potențiale oportunități de activare terapeutică a MLKL în cancer. De asemenea, investighează modul în care MLKL activat oprește metastaza înainte de a confina și ucide celulele canceroase.
„Speranța este că, folosind sisteme experimentale care reflectă mai bine condițiile fizice pe care le întâlnesc celulele în țesuturile vii, putem afla mai multe despre ceea ce determină fundamental dacă o celulă trăiește sau moare”, spune Sun.
