Nye publikasjoner
Kreftceller aktiverer energiproduksjon umiddelbart når DNA komprimeres og skades
Sist anmeldt: 03.08.2025
Alt iLive-innhold blir gjennomgått med medisin eller faktisk kontrollert for å sikre så mye faktuell nøyaktighet som mulig.
Vi har strenge retningslinjer for innkjøp og kun kobling til anerkjente medieområder, akademiske forskningsinstitusjoner og, når det er mulig, medisinsk peer-evaluerte studier. Merk at tallene i parenteser ([1], [2], etc.) er klikkbare koblinger til disse studiene.
Hvis du føler at noe av innholdet vårt er unøyaktig, utdatert eller ellers tvilsomt, velg det og trykk Ctrl + Enter.
Kreftceller aktiverer umiddelbart en energirik respons på fysisk kompresjon, ifølge en studie publisert i tidsskriftet Nature Communications. Dette energiutbruddet er den første dokumenterte manifestasjonen av en beskyttelsesmekanisme som hjelper celler med å reparere skadet DNA og overleve de trange forholdene i menneskekroppen.
Disse funnene bidrar til å forklare hvordan kreftceller overlever i komplekse mekaniske miljøer, som å krype gjennom svulstmikromiljøer, penetrere porøse blodkar eller overvinne sjokk i blodet. Oppdagelsen av mekanismen kan føre til nye strategier for å «forankre» kreftceller før de sprer seg.
Forskere ved Centre for Genomic Regulation (CRG) i Barcelona gjorde oppdagelsen ved hjelp av et spesialisert mikroskop som er i stand til å presse levende celler ned til bare tre mikrometer i bredden – omtrent tretti ganger mindre enn diameteren på et menneskehår. De observerte at mitokondriene i HeLa-celler, i løpet av sekunder etter å ha blitt komprimert, stormet opp til overflaten av kjernen og begynte å pumpe inn ekstra ATP, cellenes molekylære energikilde.
«Dette tvinger oss til å revurdere mitokondrienes rolle i menneskekroppen. De er ikke bare statiske batterier som driver celler, men snarere smarte «redningsmenn» som kan tilkalles i en nødsituasjon når en celle bokstavelig talt er presset til sitt ytterste», sier dr. Sarah Sdelchy, medforfatter av studien.
Mitokondriene dannet en så tett «glød» rundt kjernen at kjernen ble presset innover. Dette fenomenet ble observert i 84 prosent av de komprimerte HeLa-kreftcellene, sammenlignet med nesten null i de flytende, ukomprimerte cellene. Forskerne kalte disse strukturene NAM, for kjerneassosierte mitokondrier.
For å finne ut hva NAM-ene gjorde, brukte forskerne en fluorescerende sensor som lyser opp når ATP kommer inn i kjernen. Signalet økte med omtrent 60 % bare tre sekunder etter at cellene ble presset sammen.
«Dette er et tydelig tegn på at cellene tilpasser seg stresset og omkonfigurerer stoffskiftet sitt», forklarer dr. Fabio Pezzano, første medforfatter av studien.
Ytterligere eksperimenter viste hvorfor denne energiøkningen er viktig. Mekanisk kompresjon stresser DNA, ødelegger tråder og floker gjennomet. Celler trenger ATP-avhengige reparasjonskomplekser for å svekke DNA-strukturen og komme til skaden. Komprimerte celler som fikk ekstra ATP reparerte DNA-et sitt i løpet av timer, mens celler uten ekstra ATP sluttet å dele seg normalt.
For å bekrefte betydningen av denne mekanismen i sykdommen, undersøkte forskerne også brysttumorbiopsier fra 17 pasienter. NAM-haloer ble observert i 5,4 % av kjernene ved den invasive kanten av svulsten, sammenlignet med 1,8 % i den tette kjernen – en tredobbelt forskjell.
«Det faktum at vi fant denne signaturen i pasientvev bekreftet dens betydning utenfor laboratoriet», forklarer Dr. Ritobrata (Rito) Ghose, studiens første medforfatter.
Forskerne var også i stand til å studere de cellulære mekanismene som muliggjør den mitokondrielle «flommen». Aktinfilamenter – de samme proteintrådene som lar muskler trekke seg sammen – danner en ring rundt kjernen, og det endoplasmatiske retikulum trekker den nettlignende «fellen» sammen. Studien viste at denne kombinerte ordningen fysisk holder NAM på plass og danner en «glorie». Da forskerne behandlet cellene med latrunculin A, et legemiddel som forstyrrer aktin, forsvant NAM-dannelsen og ATP-nivåene falt kraftig.
Hvis metastatiske celler er avhengige av NAM-assosierte ATP-utbrudd, kan legemidler som forstyrrer stillaset gjøre svulster mindre invasive uten å forgifte mitokondriene selv eller påvirke sunt vev.
«Mekaniske stressresponser er en dårlig forstått sårbarhet hos kreftceller som kan åpne for nye terapeutiske tilnærminger», sa Dr. Verena Ruprecht, medforfatter av studien.
Selv om studien fokuserte på kreftceller, påpeker forfatterne at dette sannsynligvis er et universelt fenomen i biologi. Immunceller som passerer gjennom lymfeknuter, nevroners vekstprosesser og embryonale celler under morfogenese opplever alle lignende fysisk stress.
«Der celler er under press, beskytter energibølgen til kjernen sannsynligvis genomets integritet», konkluderer Dr. Sdelchi. «Dette er et helt nytt nivå av regulering innen cellebiologi, som representerer et fundamentalt skifte i vår forståelse av hvordan celler overlever fysisk stress.»