Nowe spojrzenie na rozwój nowych naczyń krwionośnych mogłoby doprowadzić do poprawy skuteczności leczenia raka
Angiogeneza jest procesem formowania, wzrostu i stabilizacji nowych naczyń, wyrastających z wcześniej istniejącej sieci naczyniowej. Jest ona zaangażowana w tworzenie sieci naczyniowej podczas rozwoju organizmu, ale także w homeostazę, czyli zdolność organizmu do utrzymania wewnętrznej stabilności w celu zrekompensowania zmian środowiskowych. Pączkowanie jest jednym ze sposobów, w jaki komórka śródbłonka (tj. komórki, które wyściełają i tworzą wszystkie naczynia krwionośne) adaptuje swój kształt, aby stać się inwazyjną. Czyni to poprzez wydłużenie wypustek w kierunku przyszłego „pączka” i zaczyna migrować w tym kierunku. Ta komórka będzie torować drogę kolejnym komórkom, które będą tworzyły elementy budulcowe formującego się naczynia. Celem projektu MTUB-ANGIO było zbadanie roli cytoszkieletu z mikrotubul, sieci włókien przypominającej rusztowanie, w tworzeniu naczyń krwionośnych. Główna badaczka projektu, wspierana przez program Marie Curie, dr Maud Martin wyjaśnia: „W komórce mikrotubule najczęściej porządkują się poprzez kotwiczenie w centrosomie – głównym ośrodku organizującym mikrotubule Jeśli nie są one tam uporządkowane, wówczas białko o nazwie CAMSAP2 wiąże się na jednym końcu z mikrotubulami i stabilizuje je”. Uważa się, że centrosom odgrywa ważną rolę w migracji komórek, działając jak kompas, wskazujący kierunek, w którym komórka będzie się poruszać. Aby podważyć tę tezę, w projekcie wykorzystano hodowlę in vitro komórek śródbłonka, izolowanych z naczyń pępowiny ludzkiej. Były one hodowane albo jako dwuwymiarowe arkusze, w celu monitorowania migracji komórek w badaniach gojenia ran, albo jako kulki osadzone w trójwymiarowych żelach kolagenowych i tworzące „pączki”. Praca została opisana w niedawno opublikowanym artykule. „Użyliśmy pewnego leku celującego w centrosom, aby wykazać, że mikrotubule zakotwiczone w centrosomie nie są potrzebne do migracji komórek śródbłonka i pączkowania. Natomiast usunięcie niecentrosomalnych mikrotubuli poprzez wyciszenie CAMSAP2 zapobiega migracji komórek w sposób kierunkowy. Powoduje również destabilizację powstawania pączków w trójwymiarowej matrycy”. To dogłębne zrozumienie mechanizmów leżących u podstaw migracji komórek śródbłonka i pączkowania jest bardzo ważne. Ponieważ angiogeneza ma związek z szeregiem schorzeń, podstawowe zrozumienie jej mechanizmów molekularnych i komórkowych jest kluczowe dla opracowania innowacyjnej metody leczenia w perspektywie długoterminowej. „Angiogeneza jest ściśle związana z rozwojem nowotworów, ponieważ guzy potrzebują dopływu krwi, aby rosnąć i się rozprzestrzeniać. Mikrotubule są już celem terapii nowotworowej, więc wiedza płynąca z tego projektu stanowi dobrą okazję do optymalizacji stosowania istniejących leków w kontekście terapii opartych na angiogenezie”, mówi dr Martin. Jej zdaniem projekt odniósł sukces, ponieważ udało jej się połączyć wiedzę i najnowocześniejsze metody obrazowania, których nauczyła się w laboratorium pod kierunkiem dr Anny Akhmanovej, z wcześniejszym doświadczeniem i wiedzą specjalistyczną. „Dzięki możliwości przyjrzenia się szczegółowym mechanizmom komórkowym podczas trójwymiarowych procesów fizjologicznych, w tym modelom zwierzęcym, przyczyniłam się do wypełnienia luki między informacjami pochodzącymi z biologii in vitro a ich translacją in vivo”.
Słowa kluczowe
MTUB-ANGIO, angiogeneza, mechanizmy komórkowe, mikrotubule, cytoszkielet z mikrotubul, migracja komórek, sieć naczyniowa, komórka śródbłonka
