Вчені відкрили новий “унікальний спосіб” спілкування, який може перетворити клітини на ракові

Коли одна клітина ділиться на дві, залишається крихітна частинка клітинного матеріалу, і вчені щойно зрозуміли, як його вміст може перетворити сусідні здорові клітини на ракові, що швидко діляться.

Ця частинка, яку називають залишком середнього тіла, має розмір у мільйонну частку метра і наповнена генетичними інструкціями для поділу клітин.

Дослідники вважали залишки середнього тіла сміттєвим мішком клітинного поділу, вважаючи, що вони розчиняються після поділу, доки не помітили, що натомість вони видаляються.

Але нове дослідження відстежило формування цих непомічених органел і розпакувало їхню внутрішню структуру, що свідчить про те, що вони добре пристосовані для впливу на інші клітини після того, як їхнє основне завдання – поділ – виконано.

“Нас здивувало те, що середня частина тіла наповнена генетичною інформацією, РНК, яка не має жодного відношення до поділу клітин, але, ймовірно, функціонує у клітинній комунікації”, – говорить генетик і старший автор дослідження Анна Скоп з Університету Вісконсін-Медісон.

Перш ніж ми перейдемо до того, що роблять середні тіла, давайте спочатку зрозуміємо, як вони формуються.

Коли дві клітини тіла діляться в процесі, який називається мітозом, відбувається безліч внутрішніх перетасувань. Хромосоми дублюються і вишиковуються вздовж середньої лінії клітини, з якої проростають веретеноподібні мікротрубочки, що тягнуть по одній копії кожної хромосоми в різні боки, створюючи дві нові дочірні клітини.

Середнє тіло збирається на перехрещених, витягнутих кінцях веретеноподібних мікротрубочок, які прив’язуються до хромосом. Звідти серединне тільце набирає і розміщує механізм абсцизії, який розщеплює остаточний місток, що з’єднує клітини, які діляться навпіл.

Робота виконана; вважалося, що залишки середнього тіла деградують всередині дочірніх клітин. Але дослідження показали, що більшість цих посилок насправді вивільняються в позаклітинний простір і поглинаються іншими сусідніми клітинами.

Те, що дослідники виявили далі, почало розкривати справжню природу залишків середнього тіла, як клітинних сигнальних пакунків, а не сміттєвих баків.

І ракові клітини, які безконтрольно діляться, і стовбурові клітини, які є пластичними попередниками, що розвиваються в інші типи клітин, поглинають залишки середнього тіла більше, ніж звичайні клітини.

Дослідження також виявили, що клітини, які поглинають залишки середнього тіла, стають більш інвазивними, що свідчить про роль залишків середнього тіла в клітинному перепрограмуванні та проліферації.

Але це нова галузь знань, і механізми клітинної сигналізації залишків середнього тіла тільки починають вивчатися. Тому Скоп та її колеги хотіли заглибитися у вміст цих крихітних вантажоперевізників.

“Тут ми продовжуємо визначати структурні компоненти, організацію та поведінку середніх тілець протягом їхнього унікально складного життєвого циклу”, – пише команда в своїй опублікованій статті.

Скоп та його колеги виявили, що залишки середніх тілець були завантажені певними типами РНК: тими, що кодують білки, які беруть участь у проліферації клітин, плюрипотентності (здатності стовбурових клітин розвиватися в будь-який тип клітин) та онкогенезі (коли здорові клітини трансформуються в ракові).

Більше того, залишки середнього тіла також містили клітинні механізми, необхідні для перетворення цієї РНК на функціональні білки. Коли залишки середнього тіла вивільняються, ці механізми зайняті перетворенням РНК на білки, так, ніби капсула готується до наступного завдання: міжклітинної комунікації.

“Це як маленький місячний посадочний модуль, – каже Скоп про залишки середнього тіла. “Тут є все необхідне, щоб підтримувати цю робочу інформацію [далеко] від клітини, що ділиться”.

Потрібно ще багато роботи, щоб всебічно відстежити долю цих пакунків із сюрпризами, щоб з’ясувати, як довго вони дрейфують у позаклітинному просторі і як далеко подорожують, перш ніж їх підхоплять інші клітини.

Якщо їхні закодовані РНК-послання будуть реалізовані, вони цілком можуть змусити інші клітини ділитися швидше, ніж їм слід. Але рак – це накопичення багатьох помилок, і існує безліч механізмів, щоб тримати непокірні клітини під контролем.

Дослідження опубліковане в журналі Developmental Cell..