Долгое время ученые пытались понять, как раковым клеткам удается выживать и распространяться в лимфатических узлах — среде, которая буквально переполнена агрессивными защитными клетками организма. Новое исследование показало, что раковые клетки буквально воруют митохондрии (клеточные «электростанции») у иммунных клеток, с которыми вступают в контакт.
Раковые опухоли «воруют электростанции» у клеток иммунитета
Ученые из Стэндфордского университета обнаружили, что раковые клетки способны захватывать митохондрии у клеток иммунной системы для усиления своего потенциала. Исследователи доказали, что этот механизм позволяет злокачественным новообразованиям не только получать ресурсы, но и скрываться от биологического надзора, успешно проникая в лимфатические узлы.
Митохондрии производят энергию для клетки, но также выполняют ряд других важных функций. Science Photo Library
Митохондрии обладают собственной ДНК и способны перемещаться между клетками через тонкие белковые трубки — нанотрубки. В здоровом организме такой обмен помогает восстанавливать поврежденные ткани. Однако рак «взламывает» этот механизм. В опухолевой клетке митохондрия часто меняет свои свойства, становясь метаболически дефектной, но при этом она продолжает посылать химические сигналы, которые помогают выживанию рака.
Этот процесс лишает защитников энергии, одновременно активируя внутри опухоли специфические молекулярные пути. В частности, похищение митохондрий запускает каскад интерферона первого типа. Вместо того чтобы бороться с болезнью, этот сигнал помогает раку «мимикрировать» под нормальные ткани и обходить защитные барьеры. Блокировка генов, ответственных за этот путь, значительно снижала способность метастазов проникать в лимфатическую систему у подопытных мышей.
Не только энергия
Раковые клетки могут пробудиться после периода покоя, вызывая рецидив.
Удивительным открытием стало то, что для выживания опухоли важен сам факт обладания чужой органеллой, а не только ее способность производить АТФ — главную энергетическую валюту клетки.
Эксперименты показали, что даже если разрушить функцию производства энергии в украденных митохондриях, эффект поддержки рака сохраняется. Это меняет представление о роли митохондрий как исключительно «энергетических станций». Как отмечает соавтор работы, иммунолог Дерик Окван-Дуоду: «Вполне возможно, что специфические митохондрии, которые получает рак, диктуют ему, где именно он сможет выжить и процветать. Это пока предположение, но оно выглядит вполне убедительно».
Открытие показывает новое направление в медицине — иммуноинженерию, где ученые будут пытаться модифицировать иммунные клетки так, чтобы они могли противостоять захвату своих ресурсов или даже использовать этот механизм против самой опухоли.