Nya laboratorieresultat vid University of Illinois i Chicago tyder på att det som ligger utanför cancerceller är minst lika viktiga som gener inne i att förklara en tumörens malignitet.
De molekyler som omger en cell spelar en avgörande roll i att ändra förpackning av sin arvsmassa, öppnar det upp till de maskiner som gör att gener ska uttryckas, eller stänga ner det, enligt en studie som publiceras i aprilnumret av tidskriften American Journal of patologi.
I en ledare i samma nummer av tidskriften säger att studien representerar vad man kallar ett paradigmskifte i vår förståelse av hur maligna celler fungerar. Resultaten förväntas ge nya diagnostiska och terapeutiska verktyg i kampen mot cancer.
Inledande försök vid UIC funnit att det genetiska materialet av cancerceller är knuten upp så att delar av DNA är starkt skyddade från yttre inblandning, till skillnad från DNA frisk vävnad.
Ett enzym som klipper DNA vid vissa sekvenser som återkommer i hela genomet tuggas noggrant upp DNA från normala celler. Däremot det enzym som endast delvis bröt upp DNA från mindre aggressiva tumörer, och det knappt rörde vid DNA från aggressiva cancer som melanom.
"Vid invasiv cancer, är segment av DNA, så vriden och packad att enzymet inte kan komma", säger Andrew Maniotis, biträdande professor i patologi och huvudförfattare till studien.
"Vi testade en rad olika celler - från bindväv, bröstvävnad, njurarna och tjocktarmen. - Liksom biopsivävnad Resultatet var alltid detsamma", tillägger Robert Folberg, chef för patologi och en medförfattare till papperet. "Ju mer invasiv cancer, var mer resistenta sitt DNA till enzymet."
Men frågan var varför.
Svaret ligger i cellens närmiljö, som kallas den extracellulära matrix, en rik blandning av molekyler gång tros vara biologiskt inert.
När tre cancerframkallande gener sattes in i kärnan av normala celler, blev hela arvsmassan resistent mot enzymet matsmältningen. UIC Forskarna kunde få exakt samma effekt efter bara en kanten av en normal cell kom i kontakt med laminin, en komponent i den extracellulära matrisen.
"Tester visade att i närvaro av laminin var aktiviteten på nästan 1000 gener påverkas", Folberg sagt.
Ytterligare experiment visade att molekylerna utanför en cell utöva sitt inflytande inte på kemisk väg, men mekaniskt, manipulera skelettet ramen för cellen och proteiner som omger DNA. Dessa proteiner håller strängen av DNA - verkligen, en styv tråd med komponent nukleotider - hårt komprimerad, om de proteiner tas bort, de gener våren ut som en jack-in-the-box.