Российские и зарубежные ученые выяснили, что в качестве потенциального маркера рака может выступать упругость поверхности клетки, так как ее механические свойства меняются с развитием болезни. Специалисты также изучили различные противоопухолевые препараты и экспериментально подтвердили, что влияние лекарств на клеточную механику может дать новое представление об их действии, потенциальных мишенях и эффективности. Подробно результаты исследования описаны в журнале Cells, сообщает пресс-служба НИТУ МИСиС.
Ученые исследовали связь механических свойств клетки с прогрессированием рака и метастазами. Метастатическая меланома — наиболее агрессивная форма рака кожи, которая образуется из пигмент-продуцирующих клеток, находящихся в самом нижнем слое эпидермиса. Клетки меланомы разрастаются, перемещаются в средний слой кожи, а затем попадают в кровь или лимфатическую систему. Эти три стадии стали моделью для изучения развития, прогрессирования и метастазирования рака. С помощью сканирующего ион-проводящего микроскопа ученые установили, что раковые клетки имеют пониженный модуль Юнга. Эта физическая величина характеризует упруго-эластические свойства. То есть наблюдение за изменением упругости может быть потенциальным диагностическим инструментом. Метод уникален тем, что оборудование не оказывает никакого воздействия на материал, позволяет визуализировать живые клетки с наноразмерным разрешением и одновременно измерять ряд биологических характеристик, таких как pH и активные формы кислорода (АФК).
Ученые также проанализировали взаимосвязи между изменениями в компонентах клеточного каркаса — цитоскелета — и их влиянием на модуль Юнга. Для этого были использованы противораковые препараты паклитаксел, цисплатин и дакарбазин. «Мы оценили изменения модуля упругости клеток после применения трех различных противораковых препаратов. Выяснилось, что лечение паклитакселом и цисплатином значительно увеличивает модуль Юнга и количество микротрубочек — частей цитоскелета. Наиболее эффективный препарат, предотвращающим деление клеток, — паклитаксел. При лечении дакарбазином, напротив, наблюдалось снижение модуля упругости», — рассказал соавтор исследования, старший научный сотрудник лаборатории биофизики НИТУ МИСиС Петр Горелкин.
Исследование жесткости клеток, которую ранее в исследованиях игнорировали, способно помочь лучше диагностировать рак. Однако есть и другие факторы, влияющие на модуль упругости. Поэтому ученые продолжат исследовать наномеханические свойства раковых клеток, которые могут дать новое представление о лечении рака и использоваться во благо пациентов.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
