11.12.2018
PL EN
28.11.2018 aktualizacja 28.11.2018
Ludwika Tomala
Ludwika Tomala

Komórki raka tworzące przerzuty poruszają się tak sprytnie jak polujące lisy

Fot. Fotolia Fot. Fotolia

Komórki raka, które tworzą przerzuty, poruszają się po organizmie w sprytny sposób. To ruch, który matematycznie daje się opisać jako tzw. ruch Levy`ego, charakterystyczny np. dla polujących lisów, albatrosów czy rekinów - pokazał prof. Bartosz Grzybowski z zespołem. A co, gdyby ruch ten upośledzić?

Jeśli szukasz restauracji w obcym mieście, nie masz przy sobie mapy i nie chcesz pytać nikogo o drogę, nauka podsuwa ci dobry pomysł. "Najpierw pokręć się trochę po okolicy, w której jesteś, a jeśli nie znajdziesz miejsca, w którym możesz zjeść, odjedź gdzieś dalej w losowym kierunku i tam znowu pokręć się po okolicy" - radzi w rozmowie z PAP chemik prof. Bartosz Grzybowski z IBS Center for Soft and Living Mater w Korei Płd.

Tak w dużym uproszczeniu wygląda właśnie ruch Levy`ego (Levy walk). To ruch chaotyczny, (tzw. ruch Browna) zestawiony w odpowiednich proporcjach z ruchem po linii prostej. "Okazuje się, że to najlepsza strategia szukania zasobów w nieznanym terenie przy ograniczonych zasobach" - ocenia naukowiec.

BĄDŹ SPRYTNY JAK LIS!

I dodaje, że tak poruszają się w czasie polowania duże drapieżniki takie jak rekiny, albatrosy czy lisy. "Lis też trochę się pokręci w jednym miejscu, potem biegnie przed siebie np. 200 metrów, potem znów powęszy, potem znowu pędzi prosto 100 metrów, aż w końcu znajdzie jakiegoś królika" - uśmiecha się naukowiec.

Prof. Bartosz Grzybowski w swoich badaniach opisywał ruch komórek raka tworzących przerzuty. Okazało się, że ruch tych komórek daje się opisać właśnie jako ruch Levy`ego. Zespół badacza pokazał też, jak w komórce taki ruch upośledzić. "Ona będzie głupiej chodzić po naszym organizmie. Wydaje nam się więc - jeśli chodzi o styl poruszania się - że z drapieżników możemy zrobić potulne owce" - porównuje naukowiec.

Badania kierowane przez naukowca oraz prof. Kristianę Kandere-Grzybowską ukazały się w listopadzie w "Nature Communications".

 

Migracja komórki na liniowym torze. Skala 20 mikrometrów. B) Komórki nowotworowe tworzące przerzuty poruszają się ruchem Levy’ego. Skala: 100 mikrometrów  C) komórki nie tworzące przerzutów poruszają się ruchem bardziej chaotycznym. Skala: 20 mikrometrów Fot: Za publikacją w „Nature Communications”

Migracja komórki na liniowym torze. Skala 20 mikrometrów. B) Komórki nowotworowe tworzące przerzuty poruszają się ruchem Levy’ego. Skala: 100 mikrometrów  C) komórki nie tworzące przerzutów poruszają się ruchem bardziej chaotycznym. Skala: 20 mikrometrów Fot: Za publikacją w „Nature Communications”

RUCHOME KOMÓRKI

Być może kiedyś uda się ten pomysł wykorzystać w nowych terapiach przeciwnowotworowych. "Ale czy to będzie działanie dla organizmu korzystne, trzeba jeszcze wykazać" - przyznaje chemik.

"Jeśli żywą komórkę postawi się na szkiełku i obserwuje pod mikroskopem, to widać, że ona się porusza" - opisuje naukowiec. I dodaje, że to samo dzieje się wewnątrz organizmu. "Nie wszystkie jednak ruchy komórek w ciele są dobre. A w szczególności bardzo źle, kiedy po ludzkim ciele poruszają się komórki nowotworowe" - opowiada w rozmowie z PAP prof. Grzybowski.

Wyjaśnia, że od dawna było wiadomo, że inaczej poruszają się zdrowe komórki, a inaczej komórki nowotworowe, które mogą tworzyć przerzuty. Dopiero jednak w "Nature Communications" pokazano matematyczną charakterystykę tego ruchu.

IDZIE RAK. WCALE NIE NIEBORAK

Badania wykonano na kilku rodzajach komórek nowotworowych: raku prostaty, piersi i skóry - zarówno w fazie dającej przerzuty, jak i w fazie nieprzerzutowej.

Naukowiec wyjaśnia, że dopiero kiedy nowotwór wejdzie w fazę tworzenia przerzutów, jego komórki zaczynają się poruszać jak drapieżnik. "To dosyć przerażające - te komórki wykształcają w sobie - nie wiemy jeszcze jak - mechanizm optymalnego szukania w organizmie miejsca, w którym będzie im dobrze" - komentuje polski badacz.

I tłumaczy, jak porusza się komórka. "Można sobie wyobrazić, że komórki mają napęd z przodu i z tyłu. Aby się ruszyć, komórka musi wypchnąć do przodu swoją przednią część, a zabrać tylną. Jeśli te napędy działają w innych rytmach, komórka porusza chaotycznie. I tak właśnie dzieje się to w komórkach zdrowych oraz nowotworach, które nie dają przerzutów. Jeśli jednak zsynchronizujemy napędy przedni z tylnym, komórka posuwa się prosto do przodu" - opowiada naukowiec. Dodaje, że w nowotworach przerzutujących co jakiś czas napędy komórki się synchronizują, co pozwala im wykonywać długie proste "skoki".

Badacze z jego zespołu pokazali, jak rozsynchronizować te dwa komórkowe napędy, aby komórki zamiast wykonywać skoki, znów zaczynały się kręcić w kółko, jak zwykłe komórki. "Udało nam się to zrobić za pomocą inżynierii genetycznej. To są wprawdzie dalej komórki nowotworowe, ale tracą umiejętność chodzenia w sposób drapieżny" - opowiada naukowiec.

TERAPIA? TO JESZCZE TRZEBA SPRAWDZIĆ!

"To się powinno przekładać na to, że takie komórki stracą umiejętność tworzenia przerzutów. Ale nie jesteśmy lekarzami. I dalsze badania to już praca nie dla naszego zespołu, ale dla koncernów farmaceutycznych" - mówi naukowiec.

I zachęca do kontynuowania tych badań: "Ja z założenia nie patentuję odkryć, które mają związek z życiem ludzkim, z chorobami. Każdy może więc wykorzystać mój pomysł w pracach nad nową terapią".

Naukowiec wyjaśnia, że badania trwały aż 10 lat, bo trzeba było zebrać bardzo dużo danych o tym, jak poruszają się komórki (a to ruchy rzędu mikronów - tysięcznych części milimetra). Poza tym naukowcy badali nie tylko ruch komórek in vitro, ale również wewnątrz żywych organizmów. A tam śledzenie tak mikroskopijnych ruchów jest możliwe dopiero dzięki najnowszym osiągnięciom technologii.

Ruch komórek nietworzących przerzutów (po lewej) i komórek czerniaka tworzących przerzuty w skórze myszy.

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

lt/ agt/

Copyright © Fundacja PAP 2018