Komórkowe ABC odczuwania sztywności
Komórki są najmniejszymi strukturalnymi i funkcjonalnymi jednostkami w każdym organizmie. Ich funkcje sensoryczne pomagają w radzeniu sobie z dynamicznie zmieniającymi się warunkami środowiskowymi i w zachowaniu zdrowia. Nieprawidłowe odczuwanie sztywności przez komórki nowotworowe umożliwia im, w odróżnieniu od zdrowych komórek zależnych od sztywności macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM), wzrost w miękkim otoczeniu. Pod egidą projektu RIGIDITY SENSING (Mechanisms of cellular rigidity sensing) badacze wyjaśniają, jak komórki mogą wykrywać sztywność ECM poprzez badanie adhezji i generowania siły ECM. Pod uwagę brane są kluczowe czynniki przylegania, takie jak cząsteczki transbłonowe integryny (np. RGD (Arg-Gly-Asp)) w fibronektynie oraz molekularne podstawy generowania siły. Podczas pierwszych dwóch lat projektu, jego uczestnicy osiągnęli wyraźny postęp. Przebadali różne techniki funkcjonalizacji złotych nanokropek w celu dokładnego dołączania ligandów RGD, co z kolei miało umożliwić przyleganie komórkowe. Wytworzone powierzchnie o nanostrukturze są konieczne do badań białek uczestniczących w przyleganiu komórka-ECM oraz do wyjaśnienia mechanizmu odczuwania sztywności. Ze względu na ograniczone powodzenie pasywacji takich powierzchni przy użyciu glikolu polietylenowego, naukowcy badają obecnie użyteczność dwuwarstw lipidowych. Badania mechanizmów wytwarzania siły w oparciu o macierze elastycznych polidimetylosiloksanowych (PDMS) filarów okazały się bardziej owocne. Naukowcy zdołali zbadać rekrutację białek do filarów PDMS podczas wytwarzania siły, poprzez mikroskopię komórek in vivo oraz analizę w dużej rozdzielczości. Przeprowadzono również eksperymenty, w których dokonywano wygaszenia ekspresji wybranych białek, aby określić ich rolę w regulacji siły i odczuwaniu sztywności. Badacze z powodzeniem zidentyfikowali ważne czynniki odpowiadające za odczuwanie sztywności ECM. Wygaszenie ekspresji α-aktyniny lub tropomiozyny-1 wpływało na zdolność komórek do dokładnego wyczuwania sztywności ECM. W rezultacie nietransformowane komórki nabłonkowe sutka były zdolne do wzrostu na bardzo miękkich powierzchniach. W guzach złośliwych stwierdza się nieprawidłowe mechanizmy czucia jak również niskie poziomy tropomiozyny-1. Oprócz uzyskanej wiedzy naukowej, odkrycia uczestników projektu pozwolą stworzyć nowatorskie, spersonalizowane, przeciwnowotworowe strategie leczenia pacjentów z niskimi poziomami tropomiozyny-1.
