Pasaulio sveikatos organizacijos duomenimis, vien 2022 m. vėžys buvo diagnozuotas daugiau nei 20 milijonų žmonių, o beveik 10 milijonų mirė nuo šios ligos. Nors vėžio paplitimas yra didžiulis, atsakymas į veiksmingesnį gydymą gali būti paslėptas mikroskopinėje ląstelėje.
Teksaso A&M universiteto magistrantūros studentai Samere Zade iš biomedicinos inžinerijos skyriaus ir Ting-Ching Wang iš chemijos inžinerijos skyriaus, Lele Lab paskelbtame straipsnyje atskleidė naujų detalių apie vėžio progresavimo mechanizmą.
Paskelbta m Gamtos komunikacijosStraipsnyje nagrinėjama, kokią įtaką naviko ląstelės aplinkos mechaninis sustingimas gali turėti branduolio struktūrai ir funkcijai.
„Pasirodė, kad vėžys yra sunkiai gydoma liga. Ji labai sudėtinga, o molekuliniai mechanizmai, įgalinantys naviko progresavimą, nesuprantami”, – sakė biomedicinos inžinerijos ir chemijos inžinerijos katedrų jungtinis fakultetas dr. Tanmay Lele. „Mūsų išvados atskleidė naują šviesą, kaip naviko audinio sustingimas gali skatinti naviko ląstelių dauginimąsi.”
Straipsnyje mokslininkai atskleidžia, kad kai ląstelė susiduria su standžia aplinka, ląstelei plintant ant standaus paviršiaus branduolio sluoksnis – pastoliai, padedantys branduoliui išlaikyti formą ir struktūrą – tampa nesusiraukšlėję ir įtempti. Dėl šio plitimo su „taip“ susijęs baltymas (YAP), baltymas, reguliuojantis ląstelių dauginimąsi, persikelia į branduolį.
Ši lokalizacija gali sukelti padidėjusį ląstelių dauginimąsi, o tai gali paaiškinti greitą vėžio ląstelių augimą standžioje aplinkoje.
„Stankių matricų gebėjimas paveikti branduolio įtampą ir reguliuoti YAP lokalizaciją gali padėti paaiškinti, kaip navikai tampa agresyvesni ir galbūt net atsparūs gydymui sustingusiuose audiniuose“, – sakė Zade.
Šios išvados remiasi ankstesniu Lele atradimu, kad ląstelės branduolys elgiasi kaip skysčio lašelis. Šiame darbe mokslininkai išsiaiškino, kad branduolio sluoksnyje esantis baltymas, vadinamas laminuotu oro kondicionieriumi, padeda išlaikyti branduolio paviršiaus įtampą. Naujausiame tyrime buvo nustatyta, kad sumažinus laminato A/C lygį, sumažėja YAP lokalizacija, o tai savo ruožtu sumažina greitą ląstelių dauginimąsi.
„Baltymų laminato oro kondicionierius čia vaidina pagrindinį vaidmenį – jį sumažinus, ląstelės mažiau reaguoja į aplinkos standumą, ypač paveikdamos pagrindinio reguliuojančio baltymo (YAP) lokalizaciją branduolyje“, – paaiškino Zade.
Nors Zade ir Lele atrodo sudėtingi ir specializuoti, jie mano, kad platesnės jų atradimo pasekmės gali padėti ateityje gydyti vėžį.
„Atskleidus, kaip matricos standumas skatina branduolinius pokyčius ir reguliuoja pagrindinius kelius, pvz., YAP signalizaciją, atveria galimybes kurti terapijas, nukreiptas į šiuos mechaninius kelius“, – paaiškino Zade. „Vaistai ar gydymo būdai gali būti sukurti taip, kad sušvelnintų naviko aplinką, sutrikdytų fizinius signalus, padedančius vėžinėms ląstelėms klestėti. Lamininis oro kondicionierius ir susijusi branduolinė mechanika gali tapti vėžio gydymo taikiniais.”
Žengdama į priekį, Lele Lab siekia ištirti, kiek jų atradimai taikomi iš pacientų kilusiems navikams.