Поскольку актиновый цитоскелет участвует также и в процессе эндоцитоза — поглощения внешнеклеточного материала, была выдвинута гипотеза, что метастазирующие раковые клетки увеличивают способность захватывать частицы определенного размера. Таким образом, отслеживая количество поглощенных частиц, можно отличить раковые клетки от здоровых. И даже понять, насколько далеко зашел процесс, определив процент этих высокометастазирующих (хорошо поглощающих частицы) в составе всех опухолевых клеток, взятых у пациента.
В качестве «меток» ученые выбрали наночастицы модифицированного карбоксилатом полистирола, загруженные флуоресцентными красителями. Такие частицы широко доступны и уже использовались для изучения процессов эндоцитоза в клетках, но без учета связи с риском метастазирования опухоли. Под действием света с определенной длиной волны красители светятся, и метки становятся хорошо заметны на фоне остальных клеток и тканей. Это свойство лежит в основе метода флуоресцентной микроскопии. Размеры частиц составили 100 и 200 нанометров, поскольку более мелкие, во-первых, дороже, а во-вторых, потребовали бы использования более чувствительного оборудования.
Наночастицы и метастазы. Источник: Пресс-служба МФТИ
В роли испытуемых выступили раковые клетки молочной железы с низким и высоким риском метастазирования, а также доброкачественные клетки. Исследуя их под флуоресцентным микроскопом, ученые выяснили, что доброкачественные клетки не поглощают наночастицы и даже не удерживают их на своей клеточной стенке. Раковые клетки, напротив, и удерживают метки, и поглощают, причем клетки с более высоким риском метастазирования делают это интенсивнее.
Юлия Мерхер, старший научный сотрудник лаборатории персонализированной химио-лучевой терапии МФТИ, рассказывает: «Проведя анализ множества изображений, мы выяснили, что более крупные частицы (200 нм) проникают внутрь раковых клеток более эффективно, чем мелкие, которые в основном остаются на клеточной стенке. При этом образец более агрессивной опухоли поглощал почти вдвое больше частиц, чем клетки доброкачественной опухоли».
