Способность раковых клеток сменить положение в тканях тела посредством миграции клеток и вторжения представляет самую большую угрозу рака к здоровью человека.Традиционно, ученые попытались приблизиться к проблеме миграции рака, будучи нацелен на молекулы в раковых клетках, но найдя, что соответствующая цель оказалась сложной.
«Мы развивали технику, которая предназначается для плотов липида на мембранах раковой клетки», говорит профессор Е Чжан от Биовдохновленного Мягкого Отделения Вопроса OIST, который привел исследование.Плоты липида – свободно плавающие области в клеточной мембране, которые действуют как платформы для связи между внутренней и внешней частью клетки. Они связаны с цитоскелетом клетки – сложная сеть связывания нитей в клетке, которая необходима для миграции клеток – создание их жизнеспособные цели запрещения миграции.Доктор Гуэнаинг Ли и профессор Чжан работали с коллегами от Аналитического Раздела Отображения и Инструмента OIST, а также учеными в SM Application Group JEOL в Токио.
Команда проектировала и синтезировала люминесцентную молекулу, которая признает клетки рака шейки матки и физически мешает им мигрировать. Молекула состоит из рутениевого металлического сложного ядра с тремя стандартными блоками пептида самосборки, приложенными в трехмерной структуре.Когда эти стандартные блоки взаимодействуют с биомаркером рака шейки матки, известным как glycosylphosphatidylinositol-закрепленная плацентарная щелочная фосфатаза или GPI-закрепленный PLAP, который расположен на плотах липида, они самособираются в наноразмерные цепи или ‘нановолоконца’, тот липид клея плоты в большие группы. Следовательно, связанные компоненты цитоскелета заняты, прикрепив раковую клетку на основании и препятствуя тому, чтобы он переместился в то место.
В ответ раковая клетка пытается мигрировать далеко от остановленного места, расширяя прогнозы, названные филоподией в новом направлении миграции. Группа плотов липида на подсказках филоподии, становясь новыми местами самосборки молекулы, которая приводит к скреплению раковой клетки на втором месте.
Этот процесс продолжается, поскольку раковая клетка пытается мигрировать далеко от этих остановленных регионов. Прогрессивно, раковая клетка расширяет свое тело в попытке избежать иммобилизации, но края клетки остаются зафиксированными нановолоконцами, ее тело протянуто квартира.
Противостоящие эластичные силы заставляют клетку разрывать, который приводит к некрозу клеток.Команды профессора Чжана смогли визуализировать скрепление, протяжение и разрывание клеток рака шейки матки immunostaining различными частями клеток и просмотра их под софокусным флуоресцентным микроскопом и растровым электронным микроскопом (SEM) с высоким разрешением.
«Наше исследование открывает окно в терапии рака шейки матки», говорит профессор Чжан. «Мы показали, что наши работы молекулы над раковыми клетками в лаборатории, но следующий шаг должен видеть, работает ли это над реальными опухолями у животных. Поскольку различные раковые образования выражают различные биомаркеры, могло бы быть возможно изменить молекулярную структуру рутениевой молекулы, чтобы предназначаться для различных типов раковой клетки».