Мне как твердолобому биологу нелегко признаваться себе в том, что естественные науки тоже способны обогащать нас информацией о метастазах. По мере того как развитие технологий открывает возможность исследовать физические свойства биологических структур, ученые начинают выяснять, как это влияет на способность рака зарождаться и распространяться.
Как ни парадоксально, раковые клетки на самом деле более нежные и податливые, чем здоровые, хотя опухоли обычно проявляются в виде плотных комков в более мягких нормальных тканях. Это обусловлено фибробластными наполнителями и липким внеклеточным матриксом стромы опухоли, обеспечивающими прочную основу, через которую мягким раковым клеткам будет легче перемещаться; чтобы получить аналогию, представьте себе спринтера, бегущего по влажному и плотному песку пляжа, а не по сухим и зыбучим песчаным дюнам.
Несмотря на то что много внимания уделяется генетическим ошибкам и молекулярным сигналам, вызывающим метастазирование, ответ может оказаться таким же простым, как и форма самих раковых клеток. Представьте, что вы проводите вечер в переполненном пабе и вам наконец-то удалось проложить себе дорогу к стойке. Сжимая в каждой руке по кружке, вы теперь должны вернуться к своему собутыльнику в другой конец помещения. Большинство людей инстинктивно разворачиваются боком, делая свою фигуру более узкой, чтобы ей легче было проскользнуть сквозь толпу. По словам физика Йозефа Кяса из Лейпцигского университета в Германии, раковые клетки делают то же самое. Путем тщательного измерения раковых клеток, растущих в прочном каркасе стромы, он и его коллеги обнаружили, что эти клетки удлиняются и сдавливаются, что позволяет им легче проскальзывать через плотную структуру опухоли.
На мероприятии в Лондоне, где мы встретились, Кяс, представляя свою работу, показывал видео, на котором массивные шестиугольные пластиковые блоки встряхивают из стороны в сторону в лотке, имитируя плотно упакованные клетки стромы. Если все блоки имеют одинаковую форму, то «клетки» остаются на месте, лишь слегка колеблясь при перемещении лотка. Но как только вы положите туда пару более длинных блоков, представляющих плоские раковые клетки, все придет в движение. В конце концов, длинные клетки прокладывают себе путь и выскакивают: они «метастазируют», используя лишь свою форму и физические взаимодействия, которые происходят при их покачивании. Возможно, говорит Кяс, есть способы подавить это потоковое движение, «заморозить» раковые клетки на месте и предотвратить их распространение по телу. Это странная идея, но она может сработать.