Механические силы от бьющегося сердца могут помочь защититься от рака

Ученые, возможно, обнаружили еще один способ, которым человеческий организм пытается защититься от рака. Новые исследования на мышах показывают, что постоянное биение сердца может предотвращать рост опухолей в сердечной ткани. Большинство органов уязвимы для рака, но сердце — своего рода аномалия. Хотя рак может распространяться из других частей тела на сердце, опухоли редко начинаются именно там. Это медицинская загадка, которая годами ставила ученых в тупик.

Исследователи из Международного центра генной инженерии и биотехнологии (ICGEB) предположили, что это может быть связано с механической нагрузкой и физическими силами, возникающими при сердцебиении, поэтому они решили провести исследование. То есть, физическое напряжение, которому подвергается сердечная мышца, постоянно сокращаясь и расслабляясь для перекачивания крови, может быть тем, что помогает защитить сердце от роста раковых клеток.

Сначала команда пересадила донорское сердце мыши в шею другой мыши. Это второе сердце имело кровоснабжение, но не перекачивало кровь механически по телу. Затем они ввели раковые клетки в оба сердца, чтобы сравнить поведение опухолей. В то время как опухолевые клетки агрессивно распространялись в пересаженном сердце, раковые клетки заменили лишь около 20% ткани в исходном бьющемся сердце. Чтобы понять, что может происходить на клеточном уровне, ученые создали в лаборатории искусственную сердечную ткань. Они варьировали механическую нагрузку на ткань, растягивая ее и изменяя давление, чтобы отслеживать ее влияние на рост клеток рака легких человека. Чем больше давления они оказывали на ИСТ, тем медленнее росли раковые клетки.

«Механические силы в бьющемся сердце защищают его от рака, останавливая размножение раковых клеток», — написали исследователи в своей статье. Группа также проанализировала образцы клеток пациентов, у которых рак распространился на сердце, и сравнила их с опухолями в других частях тела. Согласно результатам исследования, механические силы изменяют способ организации ДНК клетками, взаимодействуя с белком Несприн-2. Когда сердце сокращается, Несприн-2 ощущает давление и помогает передать этот механический сигнал в ядро ​​клетки. В ответ на это изменяется упаковка ДНК в структуре, называемой хроматином. Она становится менее компактной, что облегчает клетке доступ к генам, замедляющим рост раковых клеток, и их активацию.

Когда исследователи подавили активность белка Nesprin-2 в этих раковых клетках, те перестали ощущать механическое давление и начали расти и размножаться. «Nesprin-2 — это ключевая молекула, которая воспринимает эти силы и преобразует их в снижение пролиферации клеток».

Что это значит для возможных методов лечения? Как и во всех случаях подобного рода, путь от открытия до терапии долог. Но, по крайней мере, это предлагает новый подход, который стоит проверить. Если бы ученые смогли имитировать эти механические силы с помощью лекарств или технологий, они потенциально могли бы остановить рост раковых клеток.

Игорь НАУМОВ
По материалам Science