iScience: раковые клетки "прорываются" в кровоток для образования метастазов

Исследователи из Японии сделали шаг к разгадке одного из самых опасных механизмов распространения рака — формирования метастазов. Ученые выяснили, как кластеры опухолевых клеток нарушают целостность кровеносных сосудов, чтобы попасть в кровоток и расселиться по телу. Работа опубликована в журнале iScience.

Метастаз — это вторичный очаг заболевания, который появляется, когда клетки первичной опухоли перемещаются по организму и оседают в других тканях. Они являются одой из главных причин смертности от онкологических заболеваний. К моменту, когда рак распространяется за пределы первичной опухоли, удалить все клетки хирургически или с помощью препаратов становится крайне сложно. Именно поэтому понимание механизмов метастазирования имеет критически важное значение.

У пациентов с поздними стадиями рака часто обнаруживаются циркулирующие опухолевые клетки — CTC (circulating tumor cells). Особенно тревожны кластеры таких клеток: в отличие от одиночных, они гораздо эффективнее в образовании новых очагов заболевания.

До сих пор оставалось неясным, как эти кластеры проникают через надежный барьер сосудистой стенки. Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи создали уникальную 3D-модель, имитирующую кровеносный сосуд и опухолевую ткань кишечника.

С помощью высокоточного микроскопического наблюдения ученые увидели, как опухолевые кластеры движутся к сосуду, нарушают его структуру, проникают внутрь и затем рассеиваются в кровотоке.

Выяснилось, что при контакте с кластером опухолевых клеток клетки сосудистой стенки начинают активно вырабатывать особые белки. Это запускает процесс, при котором клетки сосудистой стенки утрачивают свои свойства. В результате сосуд в этом месте как бы "расползается", давая опухолевым клеткам путь внутрь.

"Наше исследование показывает, что опухолевые кластеры фактически захватывают участок сосуда, нарушают его защитный барьер и используют кровоток для перемещения к другим органам", — объяснила руководитель работы профессор Юкико Мацунага из Токийского университета.

Теперь, когда механизм проникновения опухолевых кластеров в кровоток стал более понятен, появляется возможность разрабатывать препараты, блокирующие этот процесс. Новая 3D-модель, созданная учеными, может стать важным инструментом для тестирования таких терапий.