Многие клетки нашего тела могут ползать и мигрировать в разные места, иногда на большие расстояния. Клетки иммунной системы, например, перемещаются к участку раны, чтобы убить микроорганизмы во время инфекции, а клетки соединительной ткани (фибробласты) перемещаются туда для восстановления поврежденных участков.
Миграция клеток важна для множества биологических процессов, таких как развитие организма, заживление ран и иммунный надзор, а также вторжение опухолевых клеток во время метастазирования рака.Миграция клеток — чрезвычайно сложный процесс, который зависит от способности клетки формировать переднюю и заднюю части (так называемая поляризация) и генерировать силу в одном предпочтительном направлении. Мигрирующие клетки могут делать это спонтанно, без помощи окружающей среды.
Как они это делают — вопрос, который занимал клеточных биологов последние три десятилетия.Эти последние результаты проливают свет на механизм миграции клеток.
В частности, команда обнаружила, что задействованная сигнальная сеть имеет интересное свойство, хорошо известное инженерам и банкирам: она является самовоспроизводящейся. Классическая аналогия с этим типом схемы — это массовое изъятие денег из банка, которое происходит, когда большое количество клиентов выводит свои деньги из банка из-за опасений по поводу платежеспособности банка.
По мере того, как все больше людей выводят свои средства, вероятность дефолта увеличивается, что побуждает все больше людей снимать свои деньги, что является своего рода самоисполняющимся пророчеством (или петлей положительной обратной связи).Команда продолжила показывать, что эта цепь положительной обратной связи включается в очень специфических областях в клетках соединительной ткани, заставляя белки давить только на одну сторону внешней оболочки клетки, в конечном итоге вызывая движение в одном предпочтительном направлении. Как и следовало ожидать, два важных белковых компонента этой сигнальной цепи, называемые Ras и PI3K, часто мутируют при раке.
Это говорит о том, что неправильное регулирование этого контура может увеличить инвазивность раковых клеток. Это также подчеркивает необходимость понимания того, как сигнальные белки взаимодействуют друг с другом внутри клеток, и мы надеемся, что однажды это приведет к новым методам лечения рака и других смертельных заболеваний.