Tisuće sićušnih sidrišta drže naše stanice na mjestu - i sada znamo kako
Većina stanica u našim tijelima - bilo da se radi o kostima, mišićima ili nekim drugim stanicama - zaključana je na pravo mjesto uz pomoć sitnih sidrišta (zvanih "žarišne adhezije"). Ova snažna sidra koriste proteinske lance za povezivanje stanice s kolagenom, proteinom koji daje strukturu našem tijelu.
Sidra pomažu stanicama da ostanu na svom mjestu i uglavnom se odupru ometanju okoline - no ako se stanica pretvori u stanicu raka, lanac se može slomiti, dopuštajući raku da se proširi na druge dijelove tijela.
Sada je po prvi put tim znanstvenika UNSW-a u Sydneyju otkrio specifični protein (ili kariku) u lancu odgovoran za održavanje veze. Nalazi nadograđuju naše razumijevanje stanične mehanike - i mogli bi pomoći u davanju novih smjernica za istraživanje raka.
"Utvrdili smo protein koji je neophodan za funkcioniranje ovih vezanosti", kaže Maria Lastra Cagigas, autorica studije i doktorantica Scientia na UNSW Medicine & Health. "Ako ove vezanosti ne uspiju, stanica bi mogla biti sklonija kretanju i invaziji tkiva, poput raka."
Znanstvenici su već znali da rak na neki način slabi sidra stanica, ali nisu znali kako se to točno događa. Jedan od razloga zašto je to bilo toliko teško proučiti je mala veličina lanca sidra: debeo je samo nekoliko nanometara - oko 1/10 000 -te veličine ljudske kose.
Tim je upotrijebio specijaliziranu 3D krio-elektronsku mikroskopiju - moćnu tehniku snimanja koja koristi elektronski mikroskop za stvaranje slika visoke rezolucije stanica - kako bi identificirala tropomiozin kao ključni protein u lancu koji drži sidro na mjestu. Krio-elektronska mikroskopija trenutno je najmoćnija tehnika za promatranje bjelančevina unutar stanica, a njezin je razvoj dobio Nobelovu nagradu za kemiju 2017. godine.
"Ovo je prvi put da zapravo možemo detaljno vidjeti kako izgleda lanac sidra", kaže profesor Peter Gunning, jedan od autora studije. Tim je donio nalaze u UNSW-ovoj jedinici za elektronski mikroskop Mark Wainwright, i prvi su u svijetu koji su koristili ovu tehniku da pogledaju ove lance tropomiozina.
Znanstvenici su identificirali ulogu tropomiozina u lancu sidra uspoređujući normalne stanice sa stanicama pacijenata oboljelih od raka kostiju, zajedno sa stanicama raka stvorenim u laboratoriju. Zatim su pokušali vratiti tropomiozin natrag u stanice raka - iznenađujuće, sidra su se uspjela ponovno pričvrstiti.
"Gledajući u budućnost, želimo naučiti možemo li to znanje iskoristiti za smanjenje invazije stanica raka", kaže gđa Lastra Cagigas. "Kratkoročno bismo mogli koristiti ove podatke kako bismo saznali ima li rak predispoziciju za metastaziranje, što znači kretanje po tijelu. Dugoročno bismo to mogli smatrati potencijalnom metom u liječenju raka."
Izvor: Nature Materials