Вопрос на засыпку: как двигаются человеческие клетки?

Ткани человеческого организма состоят из клеток, которые постоянно обмениваются между собой информацией и полезными веществами, а некоторые из них даже могут двигаться. Например, способностью к передвижению обладают раковые клетки — именно из-за этого умения в организмах происходит распространение онкологических заболеваний.
Долгие годы ученые не могли объяснить, каким образом клетки умудряются передвигаться, но относительно недавно стало известно, что для этого у них есть специальные «щупальца», именуемые как филоподии. При помощи мощного оптического пинцета, микроскопа и других научных приборов, исследователям удалось узнать об этих отростках больше важной информации, которой они щедро поделились. Есть надежда, что в будущем ученые смогут уменьшить активность филоподий, что позволит быстрее излечивать людей от раковых болезней. Тема интересная и важная, поэтому давайте рассмотрим ее более подробно.


Оптический пинцет — инструмент, который позволяет трогать микроскопические объекты при помощи лазерного света. Изобретателем оптического пинцета является американский физик Артур Эшкин, который в 2018 году был награжден за это нобелевской премией.



Оптический пинцет является одним из лучших научных изобретений за последние годы

Как двигаются клетки?

Подробностями об особенностях филоподий поделилось издание Science Alert. В ходе новой научной работы ученые наблюдали за разными типами клеток при помощи научного оборудования, позволяющего взаимодействовать с различными объектами микроскопических размеров. Похожие на щупальца отростки были замечены у разных типов клеток, в том числе и раковых. Наблюдения показали, что филоподии обладают очень сложными манерами поведения. Они способны растягиваться, изгибаться и менять свою форму и длину во время движения. При помощи этих «щупалец» клетки могут исследовать окружающую среду, перемещаться и взаимодействовать с другими клетками.



Описание способностей филоподий

По словам исследовательницы Наташи Лейнсе (Natascha Leijnse), при помощи отростков клетки могут даже внедряться в другие ткани. Пожалуй, в этом заключается главная опасность наличия филоподий в раковых клетках. Должна быть, скорость развития онкологических заболеваний связана как раз со степенью активности этих придатков. Если это действительно так, то ученые сделали очень важное для медицины открытие. Получается, что для замедления развития смертельно опасных заболеваний, нужно максимально снизить активность филоподий. Но важно сделать это выборочно — будущая технология не должна влиять на «щупальца» других видов клеток, потому что от их активности зависит работа жизненно важных систем.



Отростки раковой клетки

Как человечество борется с раком?

Когда ученые смогут создать технологию для остановки развития рака, неизвестно. На данный момент они занимаются наблюдением за филоподиями. Благодаря новым технологиям, им удалось узнать, что «щупальца» имеют ядро, которое состоит из белков актина и миозина. По словам авторов новой научной работы, по физическим свойствам филоподии клеток можно сравнить с резиновой лентой. Когда отростки скручиваются, они сокращаются в длине, но потом быстро возвращаются в исходное состояние. Скручивание возникает, когда белки миозина обвивают актиновые белки.



На фотографиях можно увидеть, как двигаются филоподии

Открытия подобного рода очень важны для человечества, потому что рак является одной из ведущих причин смерти в мире. По данным Всемирной организации здравоохранения, в 2020 году онкологические заболевания унесли жизни почти 10 миллионов людей. И это при том, что на сегодняшний день технологии достигли такого уровня развития, при котором многие виды рака, при своевременной диагностике, легко поддаются лечению. Исходя из этого можно предположить, что при быстром и точном обнаружении болезни, смертельного исхода можно избежать. Технологии для эффективной диагностики рака активно разрабатываются. Так, пару лет назад стало известно о создании искусственного интеллекта для обнаружения рака груди.
Но о лекарствах против рака ученые тоже не забывают. Одной из главных проблем при лечении рака является то, что его клетки нередко выталкивают лекарства, снижая их эффективность.