Знание-сила, 2001 № 07 (889)

Наиболее часто и интенсивно мигрируют не нормальные, а опухолевые клетки. Они могут перемещаться в глубину окружающих здоровых тканей вплоть до того, что, одновременно размножаясь, прорастают сквозь весь пораженный орган. Они проникают внутрь кровеносных или лимфатических сосудов через их стенки и могут распространяться с током крови или лимфы на значительные расстояния. В каком-либо отдаленном участке сосудистого русла эти плавающие опухолевые клетки проникают сквозь стенку сосуда в глубину окружающих тканей, давая здесь начало развитию нового опухолевого очага – метастаза. Способность к инвазии клеток злокачественных опухолей часто имеет печальные последствия для организма. Но как опухолевые клетки утрачивают оседлое состояние и обретают мобильность?

Для того чтобы начать перемещаться и проникать куда не положено, клетка должна суметь сделать три вещи. Первое – освободиться от связей, ослабить фокальные контакты. Клетка при этом отчасти утрачивает, отчасти изменяет состав молекул адгезии. Уменьшается выработка кадхеринов и других белков, которые сцепляют клетки друг с другом, а также изменяется состав этих белков. Связи опухолевой клетки с матриксом и другими клетками ослабевают, и она приобретает способность мигрировать.

Злокачественное перерождение клеток. Сильный солнечный ожог вызывает омертвление верхних слоев кожного покрова и их шелушение.

Но месте ожога группы клеток оказывается поражено ожогом настолько сильно, что в них возникает процесс злокачественного перерождения.

Внизу справа – тот же участок кожи под микроскопом

Но для распространения опухолевых клеток в глубь тканей этого пока недостаточно. Ведь проникнуть сквозь ткань – непростая задача. Все клетки сцеплены друг с другом, а пространство между ними заполнено матриксом (белковыми волокнами, мембранами и другими структурами).

Чтобы проникнуть сквозь эти препятствия, опухолевая клетка использует химическое оружие – ферменты- протеазы, которые разрушают белки матрикса. Однако нормальные ткани могут подавлять протеазы особыми ингибиторами, затрудняя проникновение опухолевых клеток. Особенно сильны ингибиторы в стенках артерий и в хряще.

Наконец, третье средство вторжения – это способность к активному перемещению. Она возникает в результате воздействия на клетки специфических молекул – мотогенов, стимулирующих подвижность (а часто – и размножение) клеток. При этом клетка приобретает особую «локомоторную» форму с веерообразным передним концом и вытянутым «хвостом*.

Особое место среди мотогенов занимает так называемый рассеивающий фактор. Этот белок не только имеет сильное мотогенное действие, но и придает клеткам «локомоторную» форму В результате нормальные эпителиальные клетки начинают активно перемешаться (например, при заживлении раны), а опухолевые – внедряться в окружающие ткани. Причем для перемещения клетки ее контакты не должны быть ни слишком прочными, ни слишком слабыми: образно говоря, одинаково трудно передвигаться как по клею, так и по скользкому льду.

Что мы можем противопоставить?

Мы рассмотрели средства, дающие опухолевым клеткам возможность внедрения в окружающие ткани. Можно ли противостоять этому вторжению? Да, если действовать несколькими методами. Первый – помешать циркулирующим в сосудах опухолевым меткам прикрепляться к внутренней поверхности сосудистого русла и проникать в стенку. Для этого используют антитела, блокирующие интегрины, которые необходимы для прикрепления опухолевых клеток к стенке сосуда. Другой метод – применение растворимых пептидов, которые конкурируют с внеклеточными матриксом за связывание с интегринами опухолевых клеток и тем самым опять же мешают им прикрепляться к стенкам сосудов. Можно также попытаться восстановить в опухолях межклеточные контакты, усилив синтез кадхеринов. Еще одни метод – подавление инвазии с помощью ингибиторов протеаз. Наконец, можно подавить синтез или действие мотогенов.

Врачи и биологи пытаются действовать по всем этим направлениям, все понимают, насколько важна задача. Но следует ясно понимать, что все те средства, которыми пользуются опухолевые клетки, применяют для обеспечения подвижности и нормальные, здоровые клетки. Например, протеазами пользуются при вторжении на чужие территории белые кровяные клетки (нейтрофилы и моноциты), а также клетки развивающегося зародыша. Мотогены могут синтезироваться как нормальными, так и опухолевыми клетками, и действуют тоже на оба типа клеток, стимулируя их подвижность и размножение. Поэтому создаваемые на основе перечисленных выше методов лекарства могут иметь побочные действия.