Давление в опухоли делает раковые клетки более опасными

Исследование, проведенное учёными из Людвигского института исследования рака и Мемориального онкологического центра Слоан Кеттеринг, показало, что физическое давление внутри опухоли может заставлять раковые клетки переключаться в агрессивный режим. Это делает их более склонными к распространению и устойчивыми к лечению.

Используя модель меланомы у рыбок данио, исследователи под руководством Ричарда Уайта и Миранды Хантер обнаружили, что когда опухолевые клетки оказываются в тесном окружении тканей, они активируют программу «нейрональной инвазии». Вместо быстрого деления клетки начинают мигрировать в окружающие ткани.

Давление внутри опухолей может заставлять раковые клетки переключаться в агрессивный режим побега. Это превращение помогает им легче распространяться и сопротивляться лечению. Credit: Shutterstock

Ключевую роль в этом преобразовании играет белок HMGB2. Исследование, опубликованное в журнале Nature, демонстрирует, что HMGB2 реагирует на механический стресс от сжатия, связываясь с хроматином и изменяя упаковку генетического материала. Это делает участки генома, связанные с инвазивностью, доступными для экспрессии генов.

Клетки с высоким уровнем HMGB2 становятся менее пролиферативными, но более инвазивными и устойчивыми к лечению. Команда также обнаружила, что клетки меланомы адаптируются к внешнему давлению, перестраивая свой внутренний скелет и формируя защитную структуру вокруг ядра.

«Раковые клетки могут быстро переключаться между различными состояниями в зависимости от сигналов в их окружении, — объяснил Ричард Уайт. — Наше исследование показало, что это переключение может запускаться механическими силами внутри микроокружения опухоли. Эта гибкость представляет собой серьёзную проблему для лечения».

Полученные данные подчеркивают, как физические сигналы могут заставлять клетки перестраивать свой цитоскелет, ядро и архитектуру геномной упаковки для перехода между состояниями роста и инвазии. Наиболее важно то, что исследование демонстрирует, как физический стресс может быть мощным драйвером эпигенетических изменений.