เซลล์มะเร็งเต้านมที่ติดอยู่กับพื้นผิวที่เคลือบด้วยคอลลาเจน เว็บสล็อตแตกง่าย เนื้องอกประกอบด้วยแอคตินไซโตสเกเลตันหรือโปรตีนนั่งร้านเซลล์ (สีเขียว) โปรตีนจากมอเตอร์ที่เรียกว่าไมโอซิน (สีแดง) และโปรตีนกาว E-cadherin (สีน้ําเงิน) (เครดิตภาพ: X. Trepat/IBEC)
การแพร่กระจายของเนื้องอกและเนื้อเยื่อที่กําลังเติบโตอื่น ๆ ได้เปิดเผยฟิสิกส์ชนิดใหม่ทั้งหมด
ในงานวิจัยใหม่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 24 กันยายนในวารสาร Nature Physics (เปิดในแท็บใหม่)นัก
วิทยาศาสตร์พบว่าเซลล์ที่มีชีวิตเปลี่ยนจากแผ่น 2 มิติเป็นหยด 3 มิติโดยกระบวนการที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้ที่เรียกว่า “การทําให้เปียกแบบแอคทีฟ” และฟิสิกส์ของการเปียกชื้นแบบแอคทีฟอาจสามารถอธิบายได้ว่าทําไมมะเร็งจึงแพร่กระจายไปอย่างไรและอย่างไร”หากเราสามารถหาวิธีที่จะปรับเปลี่ยนกองกําลังเหล่านี้ในเนื้องอกจริงซึ่งเป็นงานที่ยากมากเราสามารถออกแบบการรักษาเพื่อหลีกเลี่ยงการแพร่กระจายของมะเร็งได้” Xavier Trepat ผู้เขียนร่วมของสถาบันวิศวกรรมชีวภาพแห่งคาตาโลเนียในสเปนและ Carlos Pérez-González จาก Universidad de La Laguna ในสเปนบอกกับ Live Science ในอีเมล [10 สิ่งที่ควรทําและไม่ควรทําเพื่อลดความเสี่ยงของโรคมะเร็ง]
การเรียงลําดับของการประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ใด ๆ สําหรับการค้นพบที่เป็นทางยาวออก. Trepat และ Pérez-González กล่าวว่าขั้นตอนต่อไปของพวกเขาจะเกี่ยวข้องกับการเจาะลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับฟิสิกส์แปลก ๆ ของการเปียกชื้นที่ใช้งานอยู่ซึ่งยังไม่ค่อยมีใครรู้จัก
สิ่งที่นักวิจัยพบนั้นขึ้นอยู่กับการทดลองที่ทําในจานทดลองโดยใช้เซลล์มะเร็งเต้านมของมนุษย์ ทุกอย่างเริ่มต้น Trepat และ Pérez-González กล่าวว่าด้วยการตรวจสอบโปรตีนที่เรียกว่า E-cadherin ซึ่งให้การยึดเกาะระหว่างเซลล์ นักวิจัยต้องการทราบว่าโปรตีนนี้ควบคุมความตึงเครียดภายในเนื้อเยื่อหรือกลุ่มของเซลล์อย่างไร สิ่งที่พวกเขาไม่ได้คาดหวังคือความตึงเครียดภายในเนื้อเยื่ออาจสูงมากจนแผ่นเนื้อเยื่อของพวกเขาจะแยกออกจากเจลเคลือบคอลลาเจนที่พวกเขาใช้เป็นสารตั้งต้นและหดกลับเป็นรูปทรงกลมได้เอง
”ครั้งแรกที่เราสังเกตเห็นปรากฏการณ์นี้ เราไม่แน่ใจว่ามันเกิดขึ้นได้อย่างไรหรือเพราะเหตุใด” นักวิจัย
บอกกับ Live Scienceนักวิจัยเปรียบเทียบการเปียกแบบแอคทีฟกับพฤติกรรมของของเหลวแบบพาสซีฟที่เรียกว่าซึ่งไม่มีโครงสร้างสิ่งมีชีวิตที่จะเปลี่ยนแปลงการไหลของของไหล โดยปกติในของเหลวแบบพาสซีฟชุดของสมการทางฟิสิกส์ที่เรียกว่าสมการ Navier-Stokes จะกําหนดพลวัตของไหล ในของเหลวแบบพาสซีฟการเปลี่ยนจากแผ่น 2D เป็น 3D spheroid เรียกว่า dewetting ตรงกันข้ามคือ 3D spheroid ที่แผ่กระจายออกเป็นสองมิติเรียกว่าการทําให้เปียก ไม่ว่าการเปียกหรือ dewetting จะเกิดขึ้นถูกควบคุมโดยแรงตึงผิวของอินเทอร์เฟซของเหลวและก๊าซที่เกี่ยวข้อง)
แต่ในขณะที่นักวิจัยเล่นกับเซลล์มะเร็งในการทดลองของพวกเขา – พารามิเตอร์ที่แตกต่างกันเช่นขนาดเนื้อเยื่อและระดับ E-cadherin – พวกเขาพบว่าเซลล์ไม่ได้ทํางานเหมือนของเหลวทั่วไปในการเปียกและ dewetting แบบพาสซีฟ นี่เป็นเพราะกระบวนการที่ใช้งานอยู่จํานวนหนึ่งตั้งแต่การหดตัวของเนื้อเยื่อไปจนถึงการยึดเกาะของเซลล์และสารตั้งต้นตรวจสอบว่าเซลล์ลุกขึ้นหรือกระจายออกไปนักวิจัยพบหรือไม่
นักวิจัยกล่าวว่าการเปลี่ยนแปลงระหว่างระยะการเปียกที่กระจายออกไปและระยะการเทวเวตติ้งแบบลูกบอลขึ้นอยู่กับการแข่งขันระหว่างแรงเซลล์เซลล์และแรงที่ยึดเซลล์เข้ากับสารตั้งต้น
Here, the breast cancer cells are beginning to detach from the surface to form a spheroid, with actin cytoskeleton (red) stretching the bonds to the substrate (green).
ที่นี่เซลล์มะเร็งเต้านมเริ่มแยกออกจากพื้นผิวเพื่อสร้างทรงกลมโดยมี actin cytoskeleton (สีแดง) ยืดพันธะกับสารตั้งต้น (สีเขียว) (เครดิตภาพ: IBEC)
การเปลี่ยนผ่านของมะเร็ง
เนื้อเยื่อเติบโตและเคลื่อนไหวได้หลายวิธีรวมถึงในระหว่างการพัฒนาตามปกติ แต่การเปลี่ยนแปลงแบบเปียกชื้นที่กระฉับกระเฉงนั้นมีความสําคัญเนื่องจากเป็นช่วงเวลาสําคัญที่เซลล์เปลี่ยนจากทรงกลมที่มีอยู่ไปเป็นแผ่นแบน Trepat และ Pérez-González ที่แพร่กระจาย กล่าวอีกนัยหนึ่งเมื่อก้อนเนื้องอกวงกลมกระจายออกไปและยึดติดกับพื้นผิวเนื้องอกจะสามารถแพร่กระจายต่อไปได้”ผลลัพธ์ของเรากําหนดกรอบการทํางานที่ครอบคลุมเพื่อทําความเข้าใจว่ากองกําลังใดมีความสําคัญต่อการบุกรุกของมะเร็ง” ส่วน เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย
