Ученые выявили белок, защищающий клетки молочной железы от роста опухоли
Способность белка ламинина, присутствующего в тканях молочной железы, предотвращать их уплотнения, и тем самым защищать ткани от роста опухоли установили исследователи из Института биоинженерии Каталонии (IBEC), 14 сентября сообщает пресс-служба института.
Результаты исследования ученые представили в статье «Соединение ламинин — кератин защищает ядро от механической деформации и передачи сигналов», опубликованной в журнале Nature Materials.
Хотя исследование, продемонстрировавшее этот эффект, было проведено на образцах из клеток опухоли пациентов in vitro, сам механизм антиопухолевого воздействия ламинина был убедительно продемонстрирован, и ученые предполагают его применимость in vivo.
Способность клеток переводить механические воздействия в биологические реакции хорошо известна. Этот процесс, называемый механотрансдукцией, играет важнейшую роль в прогрессировании солидных опухолей, в том числе рака молочной железы.
К механическим изменениям при прогрессировании рака относится в том числе отвердение тканей. Именно для выявления такого отвердения, которое свидетельствует о наличии опухоли, проводится пальпации груди во время самообследования.
Возникшая жесткость ткани молочной железы при раке запускает цепную реакцию, вызывая напряжения внутри клеток и деформацию их ядер. Эта ядерная деформация активирует гены, ответственные за контроль пролиферации (размножение делением) клеток, которые тесно связаны с ростом опухоли.
Исследование ученых IBEC и университета Барселоны выявило клеточный механизм, который может оказаться решающим для замедления прогрессирования опухолей молочной железы. Исследователи установили, что белок ламинин, обеспечивающий структуру и форму тканей молочной железы, препятствует механотрансдукции в клетках, защищая их ядра от деформации.
«Наши результаты показывают, что присутствие ламинина смягчает последствия жесткости, эффективно защищая клетки от роста опухоли. Мы продемонстрировали этот механизм in vitro, но считаем, что он имеет потенциал для применения in vivo, учитывая то, что мы наблюдали в образцах пациентов с раком молочной железы», — заявила Занетта Кечагия, постдокторант IBEC и первый автор исследования.
Для изучения процесса механотрансдукции исследователи культивировали клетки ткани молочной железы на гелях различной жесткости, которые имитировали здоровые (мягкие) и злокачественные (жесткие) ткани. После этого они сравнили поведение клеток на гелях, покрытых ламинином, с клетками на гелях, покрытых другими белками, поддерживающими клетки, такими как коллаген и фибронектин, которые сверхпродуцируются в канцерогенных процессах.
Они установили, что в геле, богатом ламинином, посеянные клетки ткани молочной железы имели очень мягкую механическую реакцию на жесткость субстрата по сравнению с клетками, высеянными в гель с коллагеном и фибронектином.
Руководитель исследования, доцент IBEC и университета Барселоны (UB) Пере Рока-Кусакс пояснил суть сделанного командой открытия:
«Благодаря этому механизму, который, как мы показали, может предотвратить инвазию опухолевых клеток, существует потенциал для разработки более чувствительных диагностических инструментов или даже новых методов лечения рака молочной железы. Однако для изучения этих возможностей потребуются дальнейшие исследования».
