Как было показано с позиции тканевой модели, адгезивные свойства опухолевых клеток изменяются в ходе прогрессирующего омоложения ткани при канцерогенном воздействии, т.е. закономерно уменьшается синтез белков и других молекул, осуществляющих функцию межклеточного контакта. Что это за молекулы, какова их молекулярная природа? Согласно Ричарду О. Хайнсу (1986), стабильная и вместе с тем динамическая организация клеток обеспечивается разнообразными гликопротеинами — белками с присоединенными к ним углеводными цепями. Эти белки связывают клетку с неклеточным матриксом. Лучше всего из гликопротеинов изучено семейство белков, называемых фибронектинами.
Молекулы фибронектина могут собираться в волокна (фибриллы), связываться с клетками и прикреплять клетки к фибриллам другого типа во внеклеточном матриксе. Фибронектин играет важную роль во внутренней организации клеток. Кроме того, благодаря своим адгезивным свойствам фибронектин является одним из компонентов, участвующих в процессе свертывания крови и в обеспечении путей, по которым мигрируют клетки.
Первое указание на значение фибронектина в организации поведения клеток было получено в 1973 г. при исследовании рака. Р.О.Хайнс, занимаясь сравнением поверхностей опухолевых клеток и нормальных клеток, «привязывал» к поверхностным клеточным белкам радиоактивную метку и затем анализировал белки с помощью метода гель-электрофореза. Оказалось, что на поверхности нормальных клеток в большом количестве присутствует белок, которого совсем нет на поверхности опухолевых клеток. К.Ямада и А.Пастан со своими коллегами в Национальном институте рака (США), а также И.Али, работавший в Массачусетском технологическом институте, подтвердили значение фибронектина для клеточной адгезии. Оказалось, что, если к культивируемым опухолевым клеткам добавить фибронектин, выделенный из нормальных клеток, адгезия резко улучшается. В обработанных фибронектином опухолевых клетках изменяется внутренняя структура. Форма клетки определяется цитоскелетом — внутриклеточным каркасом, образованным структурными и сократительными белками. В опухолевых клетках цитоскелет дезорганизован. Добавление фибро-нектина приводит к восстановлению нормального высокоупорядо-ченного распределения одного из основных элементов цитоскеле-та — сети филаментов, состоящих из белка актина.
Как исчезновение фибронектина связать с проблемой рака? Согласно Р.О.Хайнсу (1986), опухолевые клетки перестают синтезировать фибронектин или производят его значительно меньше, чем нормальные. В свою очередь, уменьшение синтеза фибронектина влияет на трансмембранный комплекс — многомолекулярную структуру, включающую ответственный за связывание с клеткой домен фибронектина. Нарушение в этом комплексе в связи с нехваткой определенного компонента приводит к появлению особенностей, характерных для злокачественной трансформации: отсутствию наружного фибронектина, потере способности к адгезии и дезорганизации цитоскелета. Эти особенности, наблюдаемые in vitro, имеют отношение к нарушению механизма, регулирующего расположение клеток, и их перемещению. Могут ли все эти факты пролить свет на причину утраты фибронектина опухолевыми клетками? Как считает Р.О.Хайнс, ответ на этот вопрос мог бы раскрыть механизм рака. Согласно его точке зрения, простейшее объяснение такой утраты состоит в том, что опухолевые клетки перестают синтезировать фибронектин. Однако с нашей точки зрения, остается невыясненной причина резкого снижения синтеза молекул фибронектина. Окончательный ответ на этот вопрос дает тканевая модель канцерогенеза: в процессе эмбрионализации ткани адгезивные свойства резко снижаются в результате того, что недифференцированные клетки не синтезируют фибронектины, как и другие адгезивные молекулы. Это укладывается в более общую закономерность изменения состава синтезируемых белков, часть из которых исчезает из клетки в результате прогрессирующего омоложения.