Insinyur di Washington University in St. Louis melaporkan bahwa sementara sel abnormal tunggal dapat memprobi secara mekanis sekitar 10 mikron di luar apa yang disentuh langsung, kelompok sel epitel dapat menggabungkan gaya melalui kolagen untuk mendeteksi ciri-ciri lebih dari 100 mikron jauhnya—efek yang para peneliti katakan dapat membantu menjelaskan bagaimana sel kanker menavigasi jaringan.
Para peneliti di Washington University in St. Louis mengatakan mereka telah mengidentifikasi bentuk penyadaran mekanik jarak jauh yang memungkinkan sel mendeteksi fitur jauh melampaui permukaan tempat mereka melekat secara fisik. 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. ## Seberapa jauh sel dapat “merasakan” Menurut para peneliti, penelitian sebelumnya dari kelompok tersebut menunjukkan bahwa sel abnormal tunggal dengan “polaritas depan-belakang tinggi,” sifat yang terkait dengan sel yang bermigrasi, dapat mendeteksi petunjuk fisik hingga sekitar 10 mikron di luar titik keterikatan langsung mereka. Mereka melakukan ini dengan menarik dan mendeformasi serat kolagen sekitar dalam matriks ekstraseluler, yang dapat menyampaikan informasi tentang apa yang ada di depan. Dalam penelitian baru, tim melaporkan bahwa sel epitel—sel yang melapisi permukaan banyak jaringan—dapat memperpanjang jangkauan penyadaran tersebut secara dramatis ketika mereka bergerak dan mendeformasi kolagen secara kolektif. Menggunakan sistem hidrogel berlapis ganda kolagen–poliamida, para peneliti menemukan bahwa kolektif sel epitel dapat memahami secara mekanis substrat “basal” yang mendasari pada kedalaman lebih dari 100 mikron, diukur melalui perilaku pengelompokan sel dan deformasi kolagen. “Karena ini adalah kolektif sel, mereka menghasilkan gaya yang lebih tinggi,” kata Pathak dalam rilis universitas yang menggambarkan penelitian tersebut. ## Pemodelan menunjukkan proses dua tahap Para peneliti juga menggunakan pemodelan komputasi untuk memeriksa bagaimana gaya kolektif diterjemahkan menjadi penyadaran jarak jauh. Model tersebut menggambarkan perilaku tersebut terbuka dalam dua tahap luas: fase awal pengelompokan sel disertai deformasi kolagen dinamis, diikuti oleh fase migrasi dan dispersi sel. Dalam eksperimen yang dijelaskan dalam abstrak makalah, substrat mendasari yang lebih kaku dikaitkan dengan deformasi kolagen yang lebih tinggi dan penguatan serta dispersi kelompok epitel yang berkurang. ## Mengapa ini penting bagi penelitian kanker Dalam ringkasan yang dirilis oleh universitas, para peneliti menyarankan bahwa kemampuan mendeteksi apa yang ada di depan dapat membantu sel kanker melarikan diri dari tumor dan menavigasi jaringan sekitar. Rilis tersebut berargumen bahwa memahami bagaimana jangkauan penyadaran dikendalikan dapat mengarah pada strategi yang bertujuan mengganggu kemampuan sel kanker untuk “merasakan” jalannya, berpotensi membatasi migrasi. Penelitian ini didukung oleh National Institutes of Health di bawah hibah R35GM128764 dan program Civil, Mechanical and Manufacturing Innovation National Science Foundation di bawah hibah 2209684.
