Работая с мышами, ученые из Johns Hopkins, опубликовавшие декабрьский выпуск Neoplasia, показали, что белок, вырабатываемый геном, называемым "Крутить" может быть пресловутым красным флагом, который может точно отличить стволовые клетки, вызывающие агрессивный метастатический рак груди, от других клеток рака груди.
Основываясь на недавней работе, предполагающей, что это относительно редкая подгруппа стволовых клеток в опухолях груди, которая вызывает рак груди, ученые предположили, что эта подгруппа клеток должна обладать некоторыми очень отличительными качествами и характеристиками.
В экспериментах, направленных на выявление этих особых качеств, команда Хопкинса сосредоточила внимание на гене "Крутить" (или TWIST1) – названный в честь его извилистой формы – из-за его известной роли продуцента так называемого фактора транскрипции или белка, который включает или выключает другие гены. Twist – это онкоген, один из многих генов, с которыми мы родились, которые могут превращать нормальные клетки в злокачественные.
"Наши эксперименты показывают, что Twist является движущей силой среди множества других игроков, вызывающих некоторые формы рака груди," говорит Вену Раман, доктор философии.D., доцент кафедры радиологии и онкологии Медицинского факультета Университета Джона Хопкинса. "Вырабатываемый им белок является одним из растущего набора маркеров, которые, если они присутствуют, помечают опухолевую клетку как стволовую клетку рака молочной железы."
Предыдущие исследования стволовых клеток выявили стимулируемый Twist процесс, известный как эпителиально-мезенхимальный переход, или EMT, в качестве важного маркера, обозначающего особую подгруппу стволовых клеток рака груди. EMT по существу заставляет клетки отделяться от первичной опухоли и метастазировать. Новое исследование Хопкинса показывает, что наличие Twist, наряду с изменениями двух других биомаркеров – CD 24 и CD44 – даже без EMT, свидетельствует о наличии этой критической подгруппы стволовых клеток.
"Принято считать, что EMT имеет решающее значение для распознавания клетки рака груди как стволовых клеток и возможности метастазирования, но наши исследования показывают, что, когда Twist появляется в избытке или даже вообще, он может работать независимо от EMT," говорит Фархад Везуна, доктор философии.D., преподаватель радиологии медицинского факультета Университета Джона Хопкинса. "ЕМТ не является обязательным для выявления стволовых клеток рака груди."
Работая с клетками рака груди человека, трансплантированными мышам, у всех из которых был онкоген Twist, ученые пометили маркеры клеточной поверхности CD24 и CD44 флуоресцентными химическими веществами. После выделения субпопуляции с высоким содержанием CD44 и низким CD24 с помощью проточной цитометрии они насчитали 20 из этих предполагаемых стволовых клеток рака молочной железы. Затем они вводили эти клетки в ткань груди 12 мышей. У всех развились раковые опухоли.
"Обычно для выращивания ксенотрансплантата или трансплантированной опухоли требуется около миллиона клеток," Везуна говорит. "И здесь мы говорим всего о 20 ячейках. В этих клетках есть что-то – что-то другое по сравнению со всей массой опухолевой клетки – что делает их сильнодействующими. Это кислотный тест – если вы можете взять очень небольшое количество очищенного "стволовые клетки" и вырастите раковую опухоль, это означает, что у вас чистая популяция."
Ранее команда показала, что 65 процентов агрессивных раковых опухолей груди имеют больше Twist по сравнению с раком груди более низкой степени, и что клетки, экспрессирующие Twist, более устойчивы к радиации.
Твист – это то, что ученые называют онкогеном, который, если он экспрессируется тогда и там, где он не должен экспрессироваться, вызывает онкогенез или рак, потому что молекулы и пути, которые когда-то регулировали его и держали его под контролем, ушли.
По словам Рамана, это открытие – что Twist является неотъемлемой частью фенотипа стволовых клеток рака груди – имеет фундаментальное значение для раннего выявления, лечения и профилактики. Некоторые методы лечения рака могут убивать обычные опухолевые клетки, сохраняя при этом популяцию редких раковых стволовых клеток, саботируя усилия по лечению. Для более эффективных методов лечения рака, вероятно, потребуются препараты, убивающие эту важную популяцию стволовых клеток.
Источник: Медицинские учреждения Джонса Хопкинса