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 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.
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.
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.
– 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.
PAP – Nauka w Polsce
Ludwika Tomala
Wspieraj niezależne wydawnictwo:
Podoba Ci się to co robimy? Wesprzyj projekt Magna Polonia!
