Чтобы блуждающая раковая клетка смогла выйти из кровеносного сосуда, она должна плыть в медленном течении.
Раковые клетки распространяются по организму с током крови. Долгое время считалось, что тут все происходит сравнительно просто: злокачественная клетка прекращает свое путешествие тогда, когда попадает в слишком узкий капилляр и не может плыть дальше. Тогда она проходит сквозь стенку сосуда и внедряется в окружающие ткани, где и появляется новый очаг болезни.
Однако в недавней статье в Developmental Cell говорится, что метастазы распространяются несколько иначе. Исследователи из Страсбургского университета вместе с коллегами из других научных центров Франции и Германии наблюдали за путешествием циркулирующих опухолевых клеток по кровеносным сосудам зародышей Daniorerio.
Эту рыбу, наряду с мухой дрозофилой, круглым червем Caenorhabditis elegans и некоторыми другими организмами, чаще всего используют в экспериментах, связанных с клетками и молекулами. В данном случае рыбьи зародыши оказались очень кстати, потому что у них кровеносная система довольно стереотипна, и на ней можно изучать общие биофизические закономерности поведения клеток в кровотоке.
Оказалось, что для путешествующих раковых клеток важны не столько размеры сосуда, сколько скорость течения крови: они охотно останавливались, как только скорость падала ниже 400–600 микрометров в секунду. То есть чтобы упасть на стенку сосуда, клетке не обязательно застревать в нем, достаточно просто сбавить скорость.
Но остановится и прилипнуть к сосудистой стенке – это полдела, нужно еще пройти сквозь нее в окружающие ткани. Изнутри кровеносные сосуды выстланы слоем эндотелиальных клеток, через которые так просто не протолкнешься. Выяснилось, что тут блуждающим раковым клеткам помогает сам кровоток: когда клетки сосуда чувствуют движение крови, они начинают перестраиваться вокруг раковой клетки, поднимаясь и оборачиваясь вокруг нее и тем самым помогая ей пройти сквозь стенку.
Если кровоток слишком слабый, раковая клетка так и остается сидеть на месте – клетки сосудистой стенки на нее никак не реагируют. Очевидно, все дело в поверхностном натяжении от потока жидкости, которое клетки чувствуют своими рецепторами и которое заставляет их вести себя определенным образом.
Зародышами рыб дело не ограничилось, те же самые результаты получились в экспериментах на мышах, у которых метастазные клетки двигались по сосудам мозга – место, где метастаз мог укорениться, зависело от скорости кровотока. Похожим образом раковые клетки распространяются и у человека: у ста онкологических пациентов метастазы в мозге возникали примерно там, где они и должны были появиться в соответствии с движением крови.
Пригодятся ли новые данные в клинике, покажет время; возможно, в перспективе нам удастся подавлять метастазирование опухолей, действуя на стенки сосудов так, чтобы они поменьше реагировали на движение крови и на присутствие раковых клеток.
