Как показала работа исследователей из Цюрихского университета, клетки принимают свои решение не только основываясь на внешних сигналах, но и на информации, которую они получают изнутри. Отдельные клетки постоянно принимают важные решения, и теперь выяснилось, что они делают это гораздо более автономно, чем считалось ранее.

По словам команды, клетки используют мультимодальное восприятие, чтобы учесть внешние сигналы и информацию изнутри клетки, например, количество клеточных органелл. В определенных ситуациях внутренние сигналы могут подавлять внешние стимулы: например, в опухолях, где клетки устойчивы к разным методам лечения.

Такая устойчивость к лекарствам — это серьезная проблема в борьбе с раком. Решить ее можно, если учесть контекстуальные сигналы, которые испытывают отдельные клетки. А дальше изменить их.

Чтобы проверить, принимают ли клетки решения в соответствии с контекстуальным, мультимодальным восприятием, как это делают люди, исследователям пришлось одновременно измерять активность нескольких сигнальных узлов — это внешние датчики клеток — а также нескольких потенциальных сигналов изнутри клетки, таких как местная среда и количество клеточных органелл.

Все это проанализировали как в отдельных ячейках, так и в миллионах ячеек. Для этого авторы использовали метод, который позволяет визуализировать и определить количество белков, которых может быть до 80.

Исследователи обнаружили, что когда менялась активность отдельных сенсоров, то менялись и внутренние сигналы. Например, большое количество митохондрий влияет на то, как отдельная клетка воспринимает внешние стимулы. Когда исследователи оценивали решение одной клетки, например, размножаться или оставаться в покое, то решение сильно зависело от ее внутреннего состояния.

Таким образом, отдельные клетки способны принимать адекватные контекстно-зависимые решения. Они оказались умнее, чем считалось ранее, подвели итог авторы.