Az ember egészsége a sejtek motilitásától, vagyis azon képességüktől függ, hogy egyik helyről a másik helyre tudnak vándorolni. Minden humán testben sejtek milliói vándorolnak körbe, legfőképpen „jót cselekedve”, bár ha ezen vándorló sejtek bármelyike rákos sejt, akkor résen kell lenni.
„Ez nem valamilyen sci-fi film, amely valósággá válik, hanem a normál sejtek eleget tesznek a napi kötelezettségeiknek.” – mondja Tom Roberts, a Floridai Állami Egyetem sejtbiológusa. Mr. Roberts 35 éve tanulmányozza azokat a mechanikai és molekuláris eszközöket, amelyek segítségével az amorf (alaktalan) egyedülálló sejtek tervszerűen hajtják magukat előre amőbaszerű módon az egész testen keresztül, kivéve az izmokat, a csontokat és az agyat.
Persze, a humán sejtek nem tárják fel egykönnyen a titkaikat. A testben apró rostok (elemi szálak) millióit használják – melyek az elülső végeiken találhatók – ahhoz, hogy citoszkeletonjuk elejét előre nyomják.
A citoszkeleton a sejtváz, amely fehérjéből készül és a sejt citoplazmája tartalmazza. A citoplazma a sejt belsejében elhelyezkedő kocsonyás anyag, amelynek fehérjeszálai (mikrofilamentum) és fehérjecsövecskéi (mikrotubulusok) alkotják az említett sejtvázat.
Ezt követően a sejtek gyors egymásutánban visszahúzzák a „farukat”, mégpedig egy olyan szabályos, koordinált „kiterjedés-összehúzódás” módon, amely még az „araszoló lepke” hernyóját is megszégyeníti. Ugyanakkor, ha kiveszik őket a testből és mikroszkóp alá helyezik, ez a csúszómászó mozgás megváltozik vagy leáll.
Most azonban Mr. Roberts és kutatói teamje egy új módszert fedezett fel az együttműködni nem akaró humán sejtekkel kapcsolatosan. Egy korszakalkotó vizsgálat során – amelyet Mr. Roberts vezényelt le, együttműködésben az egyetemi posztdoktoriális munkatársával, Katsuya Shimabukuro-val – a kutatók hernyó ondósejtet használtak ahhoz, hogy a sejtmotilitást ebben az esetben kémcsőben reprodukálni tudják.
Megcsinálták azt, ami eddig más tudósoknak nem sikerült: Mr. Shimabukuro szétszedett és újraalkotott egy hernyó ondósejtet, majd olyan feltételeket teremtett, amelyek elősegítették az ondósejt természetes csúszómászó (húzó-nyomó) mozgását még a laboratórium nem természetes feltételei közepette is. Miután elindult, az újraalkotott gépezet úgy mozgott, mint ahogy azt egy szabályos hernyó sperma természetes körülmények között teszi, így nyújtva egy példa nélkül álló lehetőséget a tudósok számára mozgásának a megfigyelésére.
Mr. Roberts szerint ez lehetővé teszi a sejtmotilitás újszerű feltárását és annak, hogy a sejtek hogyan csúsznak-másznak, eddig még soha nem látott precizitással való megfigyelését.
„A sejtek csúszómászásának megértése hatalmas dolog. A behatoló mikroorganizmusok elleni védelem első vonala, a csontok remodellezése, a bőrben keletkező sebek gyógyulása és az idegrendszer regenerációja során a neuronális áramkörök újrakapcsolódása – nos, ezek mind attól a kapacitástól függnek, amellyel a specializált sejtek csúszómászó vándorlásukat végzik.” – magyarázza a felfedezés jelentőségét Mr. Roberts.
Majd így folytatja: „A hátrányokat tekintve, a tumorsejtek (rákos daganatok sejtjei) azon képessége, hogy test szerte vándorolnak, egy olyan faktor, amely hozzájárul a rosszindulatú daganatok metasztázisához (áttétképzés). Úgy véljük azonban, hogy amit most alapkutatásunk során elértünk, az segíthet az olyan terápiák fejlesztésében, amelyek a sejtmotilitást célozzák meg annak érdekében, hogy interferáljanak vele (megzavarják) vagy blokkolják a ráksejtek metasztázisát.”
Arra a kérdésre, hogy miért éppen hernyó ondósejtet használtak, Mr. Roberts az alábbiakat válaszolta:
„A hernyó ondósejt a legtöbb sejttől abban különbözik, hogy összehúzódásai megkönnyítéséhez nem használ molekuláris motorfehérjéket. Szigorúan úgy „simi-táncol” (a simi tánc a csípő és a vállak erőteljes rázásával járó táncforma) előre, hogy apró filamentjeit (fehérjeszálait) összeteszi és szétszedi. Az egyszerű hernyó ondósejt azért jó kísérleti modell, mert miközben a humán sejthez hasonlít, kevesebb mozgó része van és ezáltal kevésbé komplikált a szétszedése és az újra összerakása, mint pl. az agy- vagy a rákos sejteké.”
Felfegyverkezve ennek az újonnan felfedezett képességnek az ismeretével, melynek segítségével kémcsőben amőbaszerű mozgékonyságot lehet újraalkotni, a sejtbiológusok képesek lehetnek egyes fontosabb, mozgással kapcsolatos kérdésekre megtalálni a helyes válaszokat. Ilyen kérdés többek között ez is:
-
Hogyan képesek egyes sejtek a csúszómászást folytatni még azután is, hogy a kutatók megfosztották őket miozin-ellátásuktól, vagyis az erőtermelő „mozgató fehérjétől”, amely úgy funkcionál mint egy motor, amikor az izomerő kifejtést és a sejtkontrakciót (összehúzódást) kell segíteni?
Mr. Roberts és kutatói teamje számára a következő lépés az lesz, hogy meghatározzák, vajon mindaz, amire rájöttek a hernyó ondósejttel kapcsolatosan, alkalmazható lesz-e a jóval konvencionálisabb csúszómászó sejtekre, beleértve a ráksejteket is.
