Làm việc cùng nhau, các tế bào có thể cảm nhận vượt khỏi môi trường của mình

Phát hiện mới có những gợi ý về việc phát hiện ung thư.

Câu chuyện về nàng công chúa và hạt đậu đem lại cho người ta hình ảnh một thiếu nữ hoàng gia vô cùng nhạy cảm, nhạy cảm đến mức nàng có thể cảm nhận được sự hiện diện của một hạt đậu dưới những chồng đệm. Khi liên tưởng đến vấn đề sinh học người, nó gợi đến một cá nhân dị thường có năng lực cảm nhận vượt qua khỏi môi trường xung quanh nó và trong trường hợp này là một tế bào ung thư. Giờ thì các nhà nghiên cứu cũng biết rằng các tế bào khỏe mạnh cũng có thể thực hiện được trò khéo tương tự bằng việc hoạt động cùng nhau.

Các nhà nghiên cứu ĐH Washington ở St. Louis đã xuất bản bài báo trên tạp chí PNAS, trong đó đề xuất một bức tranh rõ ràng hơn về việc các tế bào có thể cảm nhận được ngoài môi trường hoạt động của mình. Nghiên cứu này có thể giúp mở ra hiểu biết về cách ung thư tiến triển và chỉ ra các đích tiềm năng để dừng hoạt động của nó.

Amit Pathak, một giáo sư kỹ thuật cơ học và khoa học vật liệu tại trường Kỹ thuật McKelvey, giải thích “cảm nhận cơ học có chiều sâu” là cách các tế bào cảm nhận vượt xa những gì chúng đang bám dính. Trong nghiên cứu trươc, ông và cộng sự đã phát hiện ra các tế bào bất thường với “một độ phân cực trước – sau cao” (chỉ dấu của các tế bào di chuyển) có thể cảm nhận được chiều sâu xa nhất, vượt quá môi trường của chúng tới 10 micron.

Năng lực cảm nhận đó một phần phụ thuộc vào việc tế bào biến dạng collagen sợi xung quanh để chạm đến ma trận ngoại bào (ECM) và “cảm nhận” được lớp tiếp theo, liệu đó là một khối u rắn, mô mềm hay xương gần điểm gắn. Tế bào bất thườngcũng có thể cảm nhận được độ cứng của ma trận ngoại bào và thiết lập lộ trình của mình dựa trên thông tin ban đầu đó.

Nghiên cứu mới chứng tỏ là một tập hợp các tế bào biểu mô, được tìm thấy trên bề mặt mô, có thể làm được điều tương tự và sau đó, một số đã tập hợp cùng nhau để hội tụ đủ lực “cảm nhận” thông qua lớp collagen sợi ở khoảng cách xa tới 100 micron.

“Do đây là một tập hợp tế bào, chúng tạo ra một lực mạnh hơn”, Pathak nói. Ông là tác giả của nghiên cứu cùng với nghiên cứu sinh Hongsheng Yu.

Theo mô hình của họ, điều này xuất hiện trong hai pha khác nhau của việc tập hợp thành cụm và ‘di cư’ của tế bào. Những gì mà cụm ttees bào ‘cảm nhận’ được sẽ tác động đến việc chúng ‘di cư’ và phân tán.

Sức mạnh cảm nhận vượt qua môi trường tồn tại của các tế bào ung thư có nghĩa chúng có thể thoát khỏi môi trường khối u và tránh bị phát hiện, di chuyển thông qua khả năng cảm nhận được tăng cường về môi trường bên ngoài, ngay cả trong môi trường mềm. Bước tiếp theo của các nhà nghiên cứu là hiểu cách hoạt động của chúng và xem xét xem liệu một số cơ chế điều hòa có cho phép chúng hoạt động trong phạm vi rộng hay không. Những cơ chế điều hòa đó có thể là những đích tiềm năng để cho các liệu pháp điều trị ung thư. Nếu một tế bào không thể cảm nhận những gì phía trước, sự lan truyền độc hại của nó có thể được phát hiện và ngăn chặn.

Thanh Hương dịch từ  Washington University in St. Louis

Nguồn: https://engineering.washu.edu/news/2025/Working-together-cells-extend-their-senses.html