Высокопоставленные посланники информации о опухоли

Исследователи из медицины Вайля Корнелла обнаружили нового клеточного мессенджера, который мог бы помочь выяснить, как раковые клетки получают ассимиляцию в межклеточной службе доставки человеческого тела, чтобы распространиться на новые места.

Экзосомы (белые шарообразные структуры) и экзомеры (пурпурные и желтые), секретируемые опухолевыми клетками меланомы , Это изображение было взято с использованием микроскопии под названием атомно-силовая микроскопия, которая использует визуализацию с высоким разрешением для визуализации наночастиц. (Image credit: Molecular Cytology Core Facility, Memorial Sloan Kettering Cancer Center.)

Исследователи сообщили в статье, опубликованной в Nature Cell Biology от 19 февраля 2018 года, что более продвинутый метод, известный как асимметричное фракционирование потока потока (AF4), может эффективно сортировать частицы наноразмерного размера , называемые экзосомами, высвобождаемые раковыми клетками и содержащие жиры, ДНК, белки и РНК. Этот метод позволил исследователям выделить два разных подтипа экзосомы и выяснить новую наночастицу, названную экзомерами.

«[1945902]« Мы обнаружили, что экзомеры являются наиболее преобладающей частицей, секретируемой раковыми клетками », – заявил доктор Дэвид Лиден, старший автор исследования, который является профессором Ставроса С. Ниархоса в детской кардиологии и ученый в Центре рака Сандры и Эдварда Мейера и Института детского здоровья им. Гейла и Ира Дрюкье в медицине Уилла Корнелла. « Они меньше и структурно и функционально отличаются от экзосом. Экзомеры в значительной степени сливаются с клетками в костном мозге и печени, где они могут изменять иммунную функцию и метаболизм лекарств. Последнее открытие может объяснить, почему многие раковые больные не могут переносить даже небольшие дозы химиотерапии из-за токсичности ».

Диаметр экзомеров меньше 50 нм по сравнению с небольшими экзосомами (Exo-S) диаметром 60-80 нм и большими экзосомами (Exo-L) с диаметром 90-120 нм

« Экзосомы и экзомеры также имеют разные биофизические характеристики, такие как жесткость и электрический заряд, которые, вероятно, влияют на их поведение в организме », – заявил доктор Хайинг Чжан, ведущий автор исследования, который доцент кафедры клеточной и развивающей биологии в педиатрии в Weill Cornell Medicine. « Чем более жесткая частица, тем легче она, вероятно, поглощается клетками, что делает exomeres, которые являются более жесткими, чем экзосомы, более эффективные мессенджеры передачи информации о опухолях в клетки-реципиенты »

Существует различие между экзомерами и экзосомами с точки зрения их влияния на рак. Экзомеры переносят метаболические ферменты в печень, орган, важный для дезинтеграции лекарств в нетоксичные формы. Открытие показывает, что экзомеры атакуют печень и «перепрограммируют» ее метаболическую функцию, чтобы вызвать развитие опухоли. Экзомеры также переносят факторы свертывания крови в печень, тем самым препятствуя нормальной функции печени в регуляции свертывания крови. И наоборот, исследование показывает, что Exo-L может увеличить метастазы в лимфатические узлы, тогда как Exo-S может помочь в отдаленных метастазах.

Рак – это действительно системное заболевание, которое требует участия нескольких органов в развитии. Наше открытие о том, что опухолевые клетки выделяют эти три различные наночастицы, которые затем нацеливают клетки в разных органах, отражает этот важный аспект болезни .

Д-р. Дэвид Лиден, старший автор

Заявка на патент, опубликованная в Nature Cell Biology была подана Университетом Корнелла. В свое время ученые изучат, как развиваются различные мессенджеры, молекулы, переносимые каждым из них, и их функции на объектах целевых органов.

Понимание этих характеристик может помочь ученым лучше понять, как экзомеры и экзосомы помогают раку расти и распространяться в других органах, а также какую роль они могут играть в других заболеваниях.

Д-р. Хайин Чжан, ведущий автор

Экзосомы и экзомеры также могут быть обнаружены в жидкостях организма (например, в лимфатической жидкости), что позволяет разрабатывать биомаркеры для раннего выявления рака или подобных патологических состояний.

«[1945902] . На основе наших результатов следующая фаза будет состоять в измерении экзосомы и экзомеров в образцах плазмы, чтобы помочь предсказать органы, которые могут быть нацелены на метастазы во время прогрессирования опухоли », – заявил доктор Лиден. « Это поможет нам лучше понять биологию рака, направлять терапевтические решения и разрабатывать новые методы лечения ».

« Наконец, техника, которую мы начали, вероятно, станет ценным инструментом для ученых и клиницистов, изучающих биологию сложных популяций наночастиц – добавил д-р Чжан, – и может помочь в разработка диагностических тестов с их использованием в качестве биомаркеров . "

Source link