Sống khỏe

Hàng nghìn mỏ neo nhỏ giữ cho các tế bào của chúng ta ở đúng vị trí — và bây giờ chúng ta biết cách

cell
Tín dụng: Miền công cộng CC0

Hầu hết các tế bào trong cơ thể chúng ta — có thể là xương, các tế bào cơ hoặc tuyến tụy — được khóa vào đúng vị trí với sự trợ giúp của các neo nhỏ (được gọi là ‘kết dính tiêu điểm’). Những mỏ neo vững chắc này sử dụng các chuỗi protein để liên kết tế bào với collagen, loại protein tạo cấu trúc cho cơ thể chúng ta.

Các neo giúp các ô giữ nguyên vị trí và, trong hầu hết các phần , chống lại sự phá vỡ môi trường của chúng — nhưng nếu một tế bào biến đổi thành tế bào ung thư, thì chuỗi có thể bị phá vỡ, khiến ung thư di căn sang các bộ phận khác của cơ thể.

Lần đầu tiên, một nhóm các nhà khoa học UNSW Sydney đã tìm ra loại protein (hoặc liên kết) trong chuỗi chịu trách nhiệm duy trì kết nối.

Các phát hiện, được công bố ngày hôm nay trên Nature Materials , xây dựng dựa trên hiểu biết của chúng tôi về cơ học tế bào — và có thể giúp đưa ra hướng mới cho .

“Chúng tôi đã xác định được loại protein cần thiết cho các phần đính kèm này hoạt động” Bà Maria Lastra Cagigas, tác giả chính của nghiên cứu và Tiến sĩ Khoa học giáo cho biết. ứng cử viên tại UNSW Medicine & Health.

“Nếu những phần đính kèm này không thành công, tế bào có thể dễ bị di chuyển và xâm nhập hơn các mô, như ung thư. “

Các nhà khoa học đã biết rằng ung thư làm suy yếu các điểm neo của tế bào theo một cách nào đó, nhưng họ đã không làm thế. Tôi không biết chính xác điều này xảy ra như thế nào.

Một trong những lý do khiến việc nghiên cứu điều này rất khó khăn là kích thước rất nhỏ của chuỗi của mỏ neo: nó chỉ dày vài nanomet — khoảng 1 / 10.000 th có kích thước bằng sợi tóc người.

Nhóm đã sử dụng 3D chuyên dụng – một kỹ thuật hình ảnh mạnh mẽ sử dụng kính hiển vi điện tử để tạo ra hình ảnh có độ phân giải cao của tế bào — để xác định tropomyosin là protein quan trọng trong chuỗi giữ neo tại chỗ. Kính hiển vi điện tử lạnh hiện là kỹ thuật mạnh nhất để xem xét các protein bên trong tế bào và sự phát triển của nó đã giành được giải Nobel Hóa học năm 2017.

“Đây là lần đầu tiên chúng ta thực sự có thể nhìn thấy chi tiết chuỗi của mỏ neo trông như thế nào”, Giáo sư Peter Gunning, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết. Nhóm đã thực hiện những phát hiện tại Đơn vị Kính hiển vi Điện tử Mark Wainwright của UNSW và là những người đầu tiên trên thế giới sử dụng kỹ thuật này để xem xét các chuỗi tropomyosin này.

“Đó là công nghệ hoàn toàn mới.”

Các nhà nghiên cứu đã xác định vai trò của tropomyosin trong mỏ neo chuỗi bằng cách so sánh các tế bào bình thường với các tế bào của bệnh nhân ung thư xương, cùng với các tế bào ung thư được tạo ra trong phòng thí nghiệm.

Sau đó, họ đã thử đưa tropomyosin trở lại các tế bào ung thư — đáng ngạc nhiên là các mỏ neo đã gắn lại được.

” Trong tương lai, chúng tôi muốn tìm hiểu xem liệu chúng tôi có thể tận dụng kiến ​​thức này để giảm sự xâm lấn của các tế bào ung thư hay không “, bà Lastra Cagigas nói.

“Trước mắt, chúng tôi có thể sử dụng thông tin này để tìm hiểu xem ung thư có khuynh hướng di căn, nghĩa là di chuyển khắp cơ thể hay không.

“Về lâu dài, chúng tôi có thể xem xét nó như một mục tiêu tiềm năng trong . ”

GS. Giáo sư Edna Hardeman của Gunning và đồng tác giả chính, người đã nghiên cứu lĩnh vực khoa học này trong 40 năm, nói rằng đó là một cột mốc quan trọng trong việc hiểu cơ học tế bào.

“Thật sự rất vui khi được xem công trình này phát triển”, GS Gunning, người gần đây đã được trao tặng Huân chương Tổng thống năm 2020 từ Hiệp hội Sinh học Tế bào và Phát triển Úc (ANZSCDB) cho biết vì những đóng góp của anh ấy trong nghiên cứu về cơ học tế bào.

“Nó củng cố những gì về cơ bản là công việc cả đời của chúng tôi: sự hiểu biết nguyên tắc cấu trúc của ô. “

Một mục tiêu ma túy tiềm năng

Khoảng 30% cơ thể được tạo thành từ collagen, tạo thành thứ được gọi là ‘ma trận’.

“Ma trận giống như một giàn giáo hiện diện trong xương, dây chằng, cơ và da của chúng ta. Nó hầu như ở khắp mọi nơi trong cơ thể” Bà Lastra Cagigas nói. “Ngoài các tế bào di chuyển trong cơ thể chúng ta, giống như các tế bào trong máu, ma trận collagen tạo thành ngôi nhà cho hầu hết các tế bào — bao gồm cả tế bào ung thư.”

Ung thư tuyến tụy là một trong số ít bệnh ung thư có thể thay đổi ma trận này vì lợi ích của chính nó bằng cách tạo ra một ‘hàng rào’ xung quanh khối u. Rào cản này hoạt động như một cơ chế bảo vệ, khiến các phương pháp điều trị ung thư như hóa trị và liệu pháp miễn dịch khó tiêu diệt .

Khối u chèn ép tuyến tụy nguyên bào sợi liên quan đến ung thư (hoặc PCAF) – các tế bào xung quanh khối u được gắn kết bởi các chuỗi – để xây dựng hàng rào bảo vệ này. Nhưng giờ đây, các nhà khoa học đã xác định được các protein trong chuỗi và neo của tế bào, họ có thể khám phá các protein này như mục tiêu trong tương lai cho các liệu pháp có thể nới lỏng rào cản đó.

“Chúng tôi đã xác định rằng loại protein liên quan đến chuỗi, tropomyosin, có thể đánh thuốc được”, GS Hardeman cho biết.

“Điều này có nghĩa là có thể phát triển các chất ức chế phân tử nhỏ hoặc thuốc, có thể thực sự tấn công các protein này.”

GS. Hardeman cho biết có khả năng những loại thuốc tiềm năng trong tương lai này sẽ được phân phối cùng với các phương pháp điều trị ung thư, vì vậy thuốc có thể tạm thời làm mất ổn định hàng rào trong khi các phương pháp điều trị ung thư phát huy tác dụng của chúng.

Nhìn về phía trước

Trong khi những phát hiện này rất đáng khích lệ, GS Gunning cho biết điều đó không có nghĩa là các loại thuốc phù hợp sẽ có sẵn để sử dụng trong vài năm tới.

“Chúng tôi có hiểu biết về sinh học, nhưng để đi từ đó đến việc điều trị cho một bệnh nhân thì rất khó dự đoán, “ông nói.

“Chúng tôi có thể thấy đường dẫn trông như thế nào, nhưng chúng tôi ít chắc chắn hơn về dòng thời gian.”

Có nhiều khả năng rằng trong tương lai gần — có khả năng là hai hoặc ba năm tới — protein trong chuỗi, tropomyosin, có thể giúp các nhà khoa học dự đoán bệnh ung thư nào có khả năng lây lan nhanh hơn.

“Khi chúng tôi xây dựng trên cơ chế cơ bản ms ung thư và mở rộng các dấu hiệu sinh học tế bào ung thư của chúng tôi, khám phá của chúng tôi bổ sung thêm một liên kết còn thiếu để phát triển một chẩn đoán cá nhân hóa cho , “GS Gunning nói.



Thêm thông tin: Cryo-ET tương quan xác định các sợi actin / tropomyosin làm trung gian kết dính tế bào-chất nền trong tế bào ung thư và nhạy cảm cơ học của sự tăng sinh tế bào, Vật liệu tự nhiên (2021). DOI: 10.1038 / s41563-021-01087-z , www. nature.com/articles/s41563-021-01087-z

Trích dẫn : Hàng nghìn chiếc neo nhỏ giữ cho các tế bào của chúng ta ở đúng vị trí — và bây giờ chúng ta biết cách (2021, ngày 13 tháng 9) được truy xuất ngày 13 tháng 9 năm 2021 từ https://phys.org/news/2021-09-thousands-tiny-anchors-cells-placeand.html

Tai liệu nay la chủ thể để co quyên tac giả. Ngoài bất kỳ giao dịch công bằng nào cho mục đích học tập hoặc nghiên cứu tư nhân, không có phần nào được sao chép mà không có sự cho phép bằng văn bản. Nội dung được cung cấp chỉ phục vụ cho mục đích thông tin.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button