Realistic microscopic illustration of cancer and epithelial cells sensing distant tissue features via collagen matrix, highlighting research on extended cellular reach and metastasis.
Realistic microscopic illustration of cancer and epithelial cells sensing distant tissue features via collagen matrix, highlighting research on extended cellular reach and metastasis.
صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي

Cells can sense 10 times farther than expected, a finding that may shed light on cancer spread

صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي
تم التحقق من الحقائق

Engineers at Washington University in St. Louis report that while single abnormal cells can mechanically probe roughly 10 microns beyond what they directly touch, groups of epithelial cells can combine forces through collagen to sense features more than 100 microns away—an effect the researchers say could help explain how cancer cells navigate tissue.

Researchers at Washington University in St. Louis say they have identified a form of long-range mechanical sensing that allows cells to detect features far beyond the surfaces they are physically attached to.

The study—led by Amit Pathak, a professor of mechanical engineering and materials science at the university’s McKelvey School of Engineering, with PhD student Hongsheng Yu as a co-author—was published in Proceedings of the National Academy of Sciences in 2025.

How far cells can “feel”

According to the researchers, prior work from the group showed that single abnormal cells with “high front-rear polarity,” a trait associated with migrating cells, can detect physical cues up to about 10 microns beyond their immediate point of attachment. They do this by pulling on and deforming surrounding collagen fibers in the extracellular matrix, which can transmit information about what lies ahead.

In the new work, the team reports that epithelial cells—cells that line surfaces of many tissues—can extend that sensing range dramatically when they move and deform collagen as a collective. Using a collagen–polyacrylamide double-layer hydrogel system, the researchers found that epithelial cell collectives could mechanosense an underlying “basal” substrate at depths greater than 100 microns, as measured through cell clustering behavior and collagen deformation.

“Because it’s a collective of cells, they are generating higher forces,” Pathak said in a university release describing the research.

Modeling suggests a two-stage process

The researchers also used computational modeling to examine how collective forces translate into long-range sensing. The model described the behavior as unfolding in two broad stages: an initial phase of cell clustering accompanied by dynamic collagen deformation, followed by a phase of cell migration and dispersal.

In the experiments described in the paper’s abstract, stiffer underlying substrates were associated with higher collagen deformation and stiffening and with reduced dispersal of epithelial clusters.

Why it matters for cancer research

In a summary released by the university, the researchers suggest that the ability to detect what lies ahead could help cancer cells escape a tumor and navigate surrounding tissue. The release argues that understanding how sensing range is controlled could point to strategies aimed at disrupting a cancer cell’s ability to “feel” its path, potentially limiting migration.

The work was supported by the National Institutes of Health under grant R35GM128764 and the National Science Foundation’s Civil, Mechanical and Manufacturing Innovation program under grant 2209684.

مقالات ذات صلة

Illustration of scientists mapping proteins enabling carcinomas to change identity in pancreatic and lung cancers, revealing potential therapy targets.
صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي

علماء يرسمون خريطة البروتينات التي تسمح للكارسينومات بتغيير هويتها

من إعداد الذكاء الاصطناعي صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي تم التحقق من الحقائق

بحثوا في مختبر كولد سبرينغ هاربر حددوا بروتينات رئيسية ومجمعات بروتينية تساعد بعض الكارسينومات على تغيير هويتها الخلوية وربما التهرب من العلاج. دراستان جديدتان، تركزان على سرطان البنكرياس وسرطان الرئة خلايا الشووشة، تبرزان هياكل جزيئية يمكن أن تصبح أهدافًا لعلاجات أكثر دقة وانتقائية.

حدد باحثون في جامعة أوريغون للصحة والعلوم تدفقات سائلة خفية داخل الخلايا تقوم بنقل البروتينات بسرعة إلى الحافة الأمامية، وهو ما يتحدى المفاهيم التقليدية حول حركة الخلايا. وقد يفسر هذا الاكتشاف، الذي تم خلال تجربة دراسية، سبب انتشار بعض الخلايا السرطانية بشكل عدواني، وقد نُشرت النتائج في دورية نيتشر كوميونيكيشنز.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

طوّر العلماء نظام تصوير رامان فائق الحساسية يحدد الأنسجة السرطانية عن طريق كشف إشارات ضوئية خافتة من جسيمات نانو مرتبطة بمؤشرات الورم. هذه التكنولوجيا، التي تفوق حساسيتها الأدوات الحالية بكثير، يمكن أن تسرّع فحص السرطان وتمكّن من الكشف المبكر. بقيادة باحثين من جامعة ميشيغان ستيت، يعد النظام بإدخال التصوير المتقدّم إلى التطبيق السريري.

أنشأ علماء في المختبر الأوروبي لعلم البيولوجيا الجزيئية (EMBL) في هايدلبرغ أداة مدعومة بالذكاء الاصطناعي تُدعى MAGIC لتحديد الخلايا ذات التشوهات الكروموسومية المبكرة المرتبطة بالسرطان. يقوم هذا النظام بأتمتة كشف الميكرونوكلي، وهي هياكل صغيرة تحتوي على الـDNA تشير إلى تطور محتمل للسرطان. تثبت التكنولوجيا نظرية اقترحها ثيودور بوفيري قبل أكثر من قرن.

من إعداد الذكاء الاصطناعي تم التحقق من الحقائق

فريق بقيادة الفائز بنوبل أرديم باتابوتيان في معهد سكريبس للبحوث، بالتعاون مع شركاء في معهد ألين، حصل على جائزة بحثية تحولية لمدير NIH لمدة خمس سنوات بقيمة 14.2 مليون دولار لبناء ما يصفونه بأنه أول أطلس للإحساس الداخلي—النظام الحسي الداخلي الذي يساعد في الحفاظ على توازن التنفس وضغط الدم والهضم. ([eurekalert.org](https://www.eurekalert.org/news-releases/1101449?utm_source=openai))

طور باحثون في جامعة ووترلو بكتيريا معدلة وراثيًا مصممة للغزو وأكل الأورام الصلبة من الداخل إلى الخارج. يستخدم النهج كائنات دقيقة تعيش في بيئات خالية من الأكسجين، مستهدفًا نوى الأورام ذات الأكسجين المنخفض. تعديل جيني يسمح للبكتيريا بالبقاء بالقرب من الحواف المؤكسجة، يُتحكم فيه بواسطة آلية استشعار الكوروم.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

طوّر باحثون من معهد MIT وجامعة ستانفورد جزيئات متعددة الوظائف تُدعى AbLecs لحجب نقاط التفتيش المناعية القائمة على السكريات في الخلايا السرطانية. يهدف هذا النهج إلى تعزيز العلاج المناعي من خلال تمكين الخلايا المناعية من استهداف الأورام بشكل أفضل. أظهرت الاختبارات الأولية في الخلايا والفئران نتائج واعدة في تعزيز الاستجابات المضادة للأورام.

28 فبراير 2026 03:25

علماء يرسمون خريطة الشيخوخة عبر 21 عضوًا في الفئران بـ7 ملايين خلية

17 فبراير 2026 15:51

حساس جديد قائم على الضوء يكتشف علامات بيولوجية مبكرة للسرطان في الدم

09 فبراير 2026 19:44

دراسة تربط انتشار سرطان المبيض السريع في البطن بعناقيد هجينة مع خلايا الظهارة البطنية

19 ديسمبر 2025 00:31

علماء يكتشفون حركة مشابهة للزنبرك في مستقبل الخلية التائية التي قد تحسن العلاج المناعي للسرطان

16 ديسمبر 2025 22:38

الخلايا الحية قد تولد كهرباء من حركة الغشاء

14 ديسمبر 2025 10:22

فريق عيادة مايو يستخدم أبتاميرات الحمض النووي لتسمية الخلايا الشائخة „الزومبي“

23 نوفمبر 2025 05:55

علماء يطورون مستشعر خلايا حية لمراقبة إصلاح الحمض النووي في الوقت الفعلي

22 نوفمبر 2025 00:23

حبوب بكتيرية مصممة تظهر وعدًا في كشف النزيف المعوي في الفئران

07 نوفمبر 2025 02:29

علماء يحددون 'الانفجار العظيم' المبكر للهروب المناعي في تطور سرطان الأمعاء

30 أكتوبر 2025 07:45

تقدمات مختبرية تبدو مخيفة تظهر وعداً للصحة والاستدامة

 

 

 

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط

نستخدم ملفات تعريف الارتباط للتحليلات لتحسين موقعنا. اقرأ سياسة الخصوصية الخاصة بنا سياسة الخصوصية لمزيد من المعلومات.
رفض