Dr hab. Konstantin Tretiakov, prof. IFM PAN oraz dr inż. Jakub Narojczyk z Instytutu Fizyki Molekularnej PAN są współautorami pracy opublikowanej w prestiżowym czasopiśmie „Nature Communications”. Obaj uczeni zajmowali się opracowaniem teorii procesów stochastycznych, za pomocą których można opisać ruch komórek zdrowych oraz rakowych, co stanowi kolejny ważny krok w walce z nowotworami.
Od dawna wiadomo, że inaczej poruszają się komórki zdrowe, a inaczej komórki nowotworowe, które mogą tworzyć przerzuty. Wyniki badań wskazują, że ruch obu rodzajów podlega odmiennym statystykom. Badania wykonano na kilku rodzajach komórek nowotworowych: raku prostaty, piersi i skóry – zarówno w fazie dającej przerzuty, jak i w fazie nieprzerzutowej. Okazuje się, że komórki nowotworowe dające przerzuty różnią się od swoich nieprzerzutowych odpowiedników nie tylko pod względem składu cząsteczkowego i genetyki, ale również strategii stosowanej do przemieszczania się.
Stwierdzono, że trajektorie komórek nowotworowych cechują skupiska małych kroków przeplatanych długimi skokami. Takie ruchy charakteryzują się potęgowym rozkładem prawdopodobieństwa czasów utrzymywania kierunkowości ruchu i wykazują podobieństwa do tzw. ruchów Lévy’ego. Identyczną strategię wykorzystują często drapieżniki poszukujące rzadkiej zdobyczy lub źródeł pożywienia. Kiedy nowotwór wejdzie w fazę tworzenia przerzutów, jego komórki zaczynają się poruszać jak drapieżnik. Zupełnie inaczej zachowują się komórki rakowe niedające przerzutów: wykonują one proste ruchy dyfuzyjne. Obserwacje te potwierdzono we wstępnych eksperymentach z komórkami nowotworowymi migrującymi od pierwotnych guzów nowotworowych wewnątrz żywego organizmu. Zastosowanie inhibitorów chemicznych skierowanych na białka wiążące aktynę pozwala „przeprogramować” ruchy Lévy’ego na ruch dyfuzyjny lub balistyczny, co daje nadzieję na przełom w walce z nowotworami.
JK
(Źródło: IFM PAN)