Ученые Сеченовского университета, РАН и ННГУ им. Лобачевского установили зависимость между биомеханическими свойствами внеклеточного матрикса и развитием опухолевых клеток в нем — это позволит создавать более реалистичные модели для изучения роста раковых опухолей и метастазов. Результаты исследования описаны в статье, опубликованной в журнале Cells.
Децеллюляризация — это процедура очистки тканей или целых органов от клеточного компонента, позволяющая получить конструкцию на основе естественного внеклеточного матрикса («каркаса», который обеспечивает механическую поддержку клеток). Изменения состава и свойств матрикса тесно связаны с развитием опухолей, поэтому использование конструкций на его основе важно для изучения механизмов развития рака и поиске методов его лечения.
Существующие методы децеллюляризации подходят лишь для нескольких органов, поэтому авторы новой работы создали собственный протокол, подобрав для этого среды, не нарушающие целостность волокон матрикса и подходящие для очистки разных тканей. Ученые использовали печень, легкие, селезенку, почки и яичники 30 мышей. Очистив органы от клеток, исследователи измерили основные биомеханические параметры матрикса. Чтобы выяснить, как эти параметры влияют на рост и развитие опухолевых клеток, они заселили матриксы клетками разных линий рака молочной железы: MDA-MB-231 и SKBR-3.
Эти линии клеток сильно различаются. MDA-MB-231 — представитель трижды отрицательного рака молочной железы, низкодифференцированного и очень агрессивного, а SKBR-3, напротив, похож на нормальные клетки и обладает низкой скоростью роста. Оказалось, что MDA-MB-231 лучше растут в матриксах с низкой общей жесткостью и большим размером пор, а клетки линии SKBR-3 — в матриксах с более низкой локальной жесткостью, при этом размер пор, по-видимому, не играет роли.
Это позволило предположить, что в случае инвазивных клеток большой размер пор матрикса имеет определяющее значение, поскольку он не препятствует миграции клеток, а для неинвазивных линий важна степень локальной жесткости, ведь им нужно распространяться между волокнами матрикса. Новые данные позволят сделать более точными исследования предметастатических ниш — сред во вторичном органе, которые могут способствовать метастазированию первичной опухоли.
