Дело в том, что ключевую роль в формировании раковых метастаз играют так называемые клетки-лидеры, которые "прокладывают путь" для мигрирующих клеток, отделившихся от первичной опухоли. Их отличает способность "раздвигать" окружающие ткани и проникать в новые среды. Именно такой тип клеток задает динамику инвазии и последующего распространения, а их поведение определяет вероятность образования вторичных очагов.
Выяснилось, что подобные клетки значительно чаще и активнее поглощают частицы из внешней среды. Это происходит посредством эндоцитоза – особого механизма выпячивания мембраны. В данном процессе задействованы примерно те же белки, которые участвуют в "раздвижении" тканей.
А потому такие клетки можно обнаружить с помощью флуоресцентных наночастиц.
"Мы показали, что наночастицы действуют подобно меткам, которые подсвечивают именно те клетки, которые берут на себя роль «первопроходцев». Это прямое доказательство того, что в них миграционный и эндоцитарный аппараты работают согласованно и эффективно. Именно активные клетки-лидеры, ведущие за собой миграцию, способны поглощать намного больше наночастиц", – говорит исследователь Физтех-школы биологической и медицинской физики МФТИ Анастасия Александрова.
Дополнительный анализ внутренней структуры этих клеток выявил отличия в организации цитоскелета: актиновые нити у клеток-лидеров более упорядочены и ориентированы в одном направлении. Такая конфигурация, по предположению ученых, облегчает механическое "расслоение" окружающих тканей и способствует выходу клеток за пределы первичного очага.
“Наши эксперименты позволили не просто найти новый способ для выделения подобных клеток, но и показать, что самые опасные клетки обладают уникальной механо-биологической сигнатурой – комбинацией высокоорганизованного цитоскелета и повышенной способности к поглощению наносенсоров. Это делает их идеальной мишенью для точечной терапии”, – комментирует заместитель заведующего лабораторией персонализированной химио-лучевой терапии МФТИ Сергей Леонов.
Исследователи рассчитывают, что понимание этих особенностей позволит создавать наночастицы, нацеленные на точечное уничтожение подобных клеток и предотвращение возникновения метастазов. Считается, что около 90% смертей раковых больных приходится как раз на метастазы. Это стимулирует разработку новых стратегий противодействия и совершенствование диагностических подходов к их раннему выявлению.
В марте 2025 года сообщалось, что новосибирские ученые разработали светящиеся вещества (соединения-люминофоры) на основе редкоземельных элементов европия и тербия, позволяющие обнаруживать раковые клетки.
