Внеклеточные везикулы представляют собой микроскопические «посланники», которые клетки используют для передачи информации. Эти крошечные пузырьки, содержащие белки, липиды и биоактивные молекулы, играют ключевую роль в межклеточной коммуникации. Как здоровые, так и раковые клетки производят внеклеточные везикулы, однако малые внеклеточные везикулы, выделяемые опухолевыми клетками, особенно важны для распространения рака.
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications 12 марта 2025 года, проливает свет на механизмы, с помощью которых эти везикулы проникают в клетки-мишени. Работу возглавил Кеничи Г. Н. Судзуки, профессор Института исследований гликоядра (Университет Гифу) и руководитель Отдела передовой биовизуализации (Научно-исследовательский институт Национального онкологического центра, Токио).
Исследовательская группа использовала передовые методы визуализации с чувствительностью обнаружения отдельных молекул, чтобы изучить малые внеклеточные везикулы, полученные из двух различных линий опухолевых клеток. Ученые классифицировали везикулы на отдельные подтипы и отследили путь их интернализации в клетки-реципиенты.
Одним из самых важных открытий стало то, что большинство малых внеклеточных везикул проникают в клетки-мишени путем эндоцитоза, а не слияния мембран, как предполагалось ранее. При эндоцитозе мембрана клетки-мишени окружает везикулу, создавая своеобразный пузырь. Исследователи не обнаружили ни одного случая слияния мембран. Примечательно, что наблюдаемый процесс эндоцитоза происходил независимо от клатрина – белка, который обычно участвует в формировании эндоцитозных пузырьков.
Исследование также выявило, что интернализация везикул облегчается благодаря белкам галектин-3 и LAMP-2C, находящимся на поверхности мембраны везикул. Этот процесс, который ученые назвали «паракринным связыванием» или «паракринной адгезионной сигнализацией», также стимулируется повышением внутриклеточной концентрации кальция.
«Наше исследование демонстрирует, что малые внеклеточные везикулы используют специфический механизм для проникновения в клетки-мишени, что может иметь важные последствия для разработки новых терапевтических подходов», – отмечают авторы исследования.
Полученные результаты открывают новые перспективы для разработки противораковых препаратов и методов лечения. Лучшее понимание процесса поглощения везикул может помочь в создании терапевтических агентов, нацеленных на блокирование межклеточной коммуникации опухолевых клеток или использование этих путей для доставки лекарств.
Внеклеточные везикулы уже используются в качестве биомаркеров для диагностики различных заболеваний, включая рак. Теперь, с более глубоким пониманием их функционирования, они показывают значительный потенциал в качестве терапевтических агентов.
В исследовательскую группу вошли Коичиро М. Хиросава, Эрико Ямагучи, Наоко Комура, Хиромуне Андо и Ясунори Йокота из Университета Гифу, Юсуке Сато из Университета Тохоку, Ринши С. Касаи из Научно-исследовательского института Национального онкологического центра и Аюко Хошино из Токийского университета.
Изображение носит иллюстративный характер
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications 12 марта 2025 года, проливает свет на механизмы, с помощью которых эти везикулы проникают в клетки-мишени. Работу возглавил Кеничи Г. Н. Судзуки, профессор Института исследований гликоядра (Университет Гифу) и руководитель Отдела передовой биовизуализации (Научно-исследовательский институт Национального онкологического центра, Токио).
Исследовательская группа использовала передовые методы визуализации с чувствительностью обнаружения отдельных молекул, чтобы изучить малые внеклеточные везикулы, полученные из двух различных линий опухолевых клеток. Ученые классифицировали везикулы на отдельные подтипы и отследили путь их интернализации в клетки-реципиенты.
Одним из самых важных открытий стало то, что большинство малых внеклеточных везикул проникают в клетки-мишени путем эндоцитоза, а не слияния мембран, как предполагалось ранее. При эндоцитозе мембрана клетки-мишени окружает везикулу, создавая своеобразный пузырь. Исследователи не обнаружили ни одного случая слияния мембран. Примечательно, что наблюдаемый процесс эндоцитоза происходил независимо от клатрина – белка, который обычно участвует в формировании эндоцитозных пузырьков.
Исследование также выявило, что интернализация везикул облегчается благодаря белкам галектин-3 и LAMP-2C, находящимся на поверхности мембраны везикул. Этот процесс, который ученые назвали «паракринным связыванием» или «паракринной адгезионной сигнализацией», также стимулируется повышением внутриклеточной концентрации кальция.
«Наше исследование демонстрирует, что малые внеклеточные везикулы используют специфический механизм для проникновения в клетки-мишени, что может иметь важные последствия для разработки новых терапевтических подходов», – отмечают авторы исследования.
Полученные результаты открывают новые перспективы для разработки противораковых препаратов и методов лечения. Лучшее понимание процесса поглощения везикул может помочь в создании терапевтических агентов, нацеленных на блокирование межклеточной коммуникации опухолевых клеток или использование этих путей для доставки лекарств.
Внеклеточные везикулы уже используются в качестве биомаркеров для диагностики различных заболеваний, включая рак. Теперь, с более глубоким пониманием их функционирования, они показывают значительный потенциал в качестве терапевтических агентов.
В исследовательскую группу вошли Коичиро М. Хиросава, Эрико Ямагучи, Наоко Комура, Хиромуне Андо и Ясунори Йокота из Университета Гифу, Юсуке Сато из Университета Тохоку, Ринши С. Касаи из Научно-исследовательского института Национального онкологического центра и Аюко Хошино из Токийского университета.
