Как известно, злокачественные опухоли обладают способностью проникать в окружающие ткани. Сотрудники Университета Барселоны решили изучить силы, которые помогают опухолевым клеткам расползаться по организму. По мнению исследователей, пока этот процесс распространения опухоли не поддается объяснению с помощью законов физики.
В ходе исследования ученые поместили опухолевые клетки, полученные из молочной железы, на поверхность, богатую коллагеном, и наблюдали за тем, как опухоль распространялась. Благодаря современным технологиям исследователям удалось измерить физические силы на клеточном уровне, которые задействованы в этом процессе.
Понять, какие силы влияют на распространение опухоли, можно на примере воды. Если каплю воды поместить на водонепроницаемую поверхность, то она останется сферической формы благодаря тому, что молекулы воды связаны друг с другом. Но если ту же каплю воды мы поместим на такой материал, как кирпич, то вода просочится в поры, и в этом случае силы связи с окружением окажутся сильнее.
Однако когда речь идет об опухоли, физические свойства новообразования значительно отличаются от свойств воды. В отличие от пассивных жидкостей, опухолевые клетки могут создавать силы самостоятельно, благодаря чему получают возможность проникать дальше.
Мутации, которые накапливаются в клетках при возникновении опухоли, приводят к изменению их механических свойств. В итоге, опухолевые клетки теряют связь между собой и обретают связь с окружающей средой. С ростом опухоли меняется и ее окружение, становясь более твердым и насыщенным коллагеном.
«Наши эксперименты показывают, что этих изменений достаточно для того, чтобы баланс сил был нарушен, и началось распространение раковых клеток», - говорит Ксавье Трепат, преподаватель на кафедре биомедицины Университета Барселоны.
Carlos Pérez-González, Ricard Alert, Carles Blanch-Mercader, Manuel Gómez-González, Tomasz Kolodziej, Elsa Bazellieres, Jaume Casademunt, Xavier Trepat. Active wetting of epithelial tissues. Nature Physics, 2018; DOI: 10.1038/s41567-018-0279-5
