Eine neue Studie findet, dass das protein verantwortlich für die kriechenden Bewegungen der Zellen treibt auch die Fähigkeit von Krebszellen zum wachsen, wenn Sie unter stress.
Das protein Aktin, das ist auch eine wichtige Komponente der Kontraktion Apparat von Muskeln im ganzen Körper. Die Verbindung zwischen Zelle Bewegung und die Signalisierung wird durch die Zelle Aktin—zytoskelett-Ketten von Aktin, die sich dynamisch zusammensetzen und zerlegen zu Hilfe Fortbewegung in der Krebs-und noncancerous Zellen.
Obwohl das Aktin-zytoskelett bekannt war, sich an der Ausbreitung oder Metastasen, Krebszellen, die Tatsache, dass die Zell-migration Maschinen fahren kann, das Wachstum von Krebszellen noch nie zuvor beschrieben worden, sagte Dr. Gaudenz Danuser, UT Southwestern Vorsitzende der Lyda Hill Lehrstuhl für Bioinformatik und Professor für Bioinformatik und Zellbiologie. Dr. Danuser ist der entsprechende Autor der Studie, die heute in Entwicklungs-Zelle , die eine neuartige Rolle für die Aktin in der Zelle Signalisierung.
Die Studie zeigt, dass die form Laufwerke Funktion in einem Mechanismus, der verhält sich eine Möglichkeit, in beide noncancerous Zellen und ungestressten Krebszellen, sondern wirkt anders in der Krebs-Zellen, auftreten von Stressfaktoren wie Chemotherapie oder die Notwendigkeit der Anpassung an eine neue Umgebung, wie z.B. nach Ausbringung von Haut -, Lungen-Gewebe. Wenn man auf solche Belastungen, die Aktin-Mechanismus betrifft die Signalisierung zu fördern Resistenzen oder aggressivem metastasierendem Wachstum.
In dem Papier, die Forscher weisen darauf hin, dass die Resistenzen und Metastasierung darstellen „zwei der wichtigsten Faktoren bei der Bestimmung Prognose für Patienten mit Krebs.“
In Ihrer Studie nahmen die Forscher menschliche Haut Krebs (Melanom) – Zellen, die eine mutation in der Rac1-gen verbunden mit Chemotherapie-resistenten Tumoren und verwendet CRISPR/Cas9 gen Bearbeiten, snip aus der Einzel-Basenpaar-mutation und zurückkehren Sie, um das normale gen. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass in einer Petrischale, die Zellen mit der mutation weiter zu wachsen, wenn Sie einer Chemotherapie unterzogen, während die Zellen mit normalen Rac1 konnte nicht—obwohl beide Arten von Zellen blieb Krebs. Wenn injiziert in Mäuse, die Zellen tragen die mutation gemacht viel größer metastatischen Knötchen als Zellen, die tragen die normale version des Gens. Interessanterweise Krebs-Zellen mit oder ohne mutation wuchs mit der gleichen Geschwindigkeit, solange Sie nicht ausgesetzt waren, auf eine Chemotherapie oder blieb in den primären Tumoren. Daher ist es der stress der neuen Umgebung, stellt sich auf das Zellwachstum im mutierten Zellen, die Forscher sagte.
Im Jahr 2012, die Labors an der Yale University und an MD Anderson Cancer Center einzeln isolierte die Rac1-mutation in Melanomen. Etwa 10 Prozent der Melanom-Patienten tragen diese mutation.
„Im Jahr 2014, der MD Anderson-Gruppe zeigten, dass diese mutation ist unter die übeltäter, die hinter einer Chemotherapie-Resistenz in der Haut-Krebs-Zellen,“ sagte Studie führen Autor Dr. Ashwathi (Abbee) Mohan, der vor kurzem erhielt Ihren Ph. D. von der Krebs-Biologie-Programm und UT Southwestern Medical Scientist Training Program. Der UTSW-Studie identifiziert erstmals einen Grund für die mutation die Fähigkeit zu fördern Resistenzen und das Wachstum von Krebszellen, und es ist ein strukturelles.
Durch die Kombination von gen-editing, Molekularbiologie der Zelle, erweiterte live-cell-imaging und computer vision, Sie zeigen, dass, wenn die Zellen mit Rac1 mutation belastet werden, die das Aktin-zytoskelett erzeugt vergrößert Blatt-wie Vorsprünge genannte lamellipodia aus dem griechischen für „dünne Folie“ und „Fuß“. Noncancerous Zellen oder Krebszellen, ohne dass die mutation reichen viel kleinere lamellipodia zu initiieren migration. „Diese Blätter—lamellipodia – (in betonten Krebs-Zellen, die die mutation) sind so Massiv, dass Sie die Beschlagnahme und schalten Sie die tumor-suppressor-Moleküle, die sonst Zellwachstum Steuern,“ Dr. Mohan sagte.
„Es ähnelt dem fangen die signaling-Moleküle in einem Netz. Dies wirft die Möglichkeit der Wiederherstellung der Chemotherapie Reaktion durch die Blockierung der Montage dieser dichten Aktin-Blätter,“ Dr. Mohan hinzu. „Es ist fast wie eine Supermacht, die einige Krebszellen, macht Sie in der Lage zu widerstehen, Drogen und wachsen mehr aggressiv nach und breitet sich auf verschiedene Teile des Körpers.“
Dr. Danuser vereinbart, der sagt, „Unsere Daten zeigen, dass über die Rollen in der Kontrolle der Zellform und Aktivierung der Zell-migration, die das Aktin-zytoskelett ist auch aktiv beteiligt an der Regulierung der Zell-Signalisierung. Diese Forschung öffnet die Tür, um besser zu verstehen, wie eine Zelle verwendet, die das Aktin-zytoskelett für die Kopplung der Steuerung der Form und der Signale in den beiden normalen und krebsartigen Prozessen. Genauer gesagt, ist es möglich, dass durch diesen Mechanismus, dysregulation von Rac1 Signale spielt eine viel größere Rolle in der Krebs-progression als bisher geschätzt.“
Die Danuser Labor arbeitet nun an besser zu verstehen, wie Krebs-Zellen wissen, Wann Sie ein-und ausschalten dieser form-driven-Signalisierung Maschinen.
„Es ist klar, dass mit diesen Maschinen, die Krebszellen sind in der Lage, ein-und ausschalten ein Wachstum, Weg, sofort,“ sagte Dr. Danuser, Inhaber der Patrick E. Haggerty Distinguished Chair in Basic Biomedical Science. „Wenn wir herausfinden können, wie die Zellen, die Zugriff auf diesen Weg, wir können blockieren, was wir gefunden haben, kritisch zu escape route, die Krebszellen benutzen, um zu widerstehen medikamentöse Behandlung.“