Семейство молекул, борющихся с раком, помогает стволовым клеткам крови у мышей решать, когда и как делиться, говорят исследователи из Медицинской школы Стэнфордского университета. Блокирование функции молекул побуждает обычно покоящиеся клетки начать странным образом размножаться, делая слишком много одного типа клеток и недостаточно другого. Многие типы рака крови человека связаны с аналогичным нарушением экспрессии того же семейства молекул.
Ошибочный энтузиазм стволовых клеток крови также подавляет их способность успешно восстанавливать популяцию иммунной системы животного-реципиента после трансплантации костного мозга – распространенного метода лечения лейкемии.
Это первое открытие, которое напрямую связывает печально известных членов семейства белков ретинобластомы с фабриками по производству клеток, ответственными за производство всей крови и иммунных клеток в организме. “Это важный шаг в понимании возникновения рака у человека на клеточном уровне,” сказал Патрик Виатур, доктор философии, научный сотрудник, проводивший исследование в лаборатории доктора философии Жюльена Сейджа.
Сейдж, доцент педиатрии и генетики, недавно получил грант SEED от Калифорнийского института регенеративной медицины на исследование того, как белки ретинобластомы или Rb влияют на эмбриональные стволовые клетки человека. Виатур – первый автор исследования, которое будет опубликовано в октябре. 9 выпуск Cell Stem Cell.
“Эти исследования, а также дополнительные эксперименты нашей лаборатории с другими тканями и органами показывают, что белки Rb играют решающую роль в подавлении опухолей, возникающих в популяциях взрослых стволовых клеток,” сказал Сейдж, который также является членом Стэнфордского онкологического центра.
Первый белок ретинобластомы, pRb, был идентифицирован в ходе исследований рака сетчатки, возникающего у детей, у которых этот белок отсутствует или мутировал. С того времени было показано, что белки Rb участвуют в предотвращении многих различных типов рака человека. Дальнейшее исследование показало, что pRb останавливает деление клетки до того, как она должным образом продублирует и сегрегирует свой генетический материал, координируя сложную серию событий, таких как светофор на оживленном перекрестке.
Однако белок работает не один. Два других члена семьи, p107 и p130, также помогают выполнять важные обязанности. Их способность заменять друг друга затрудняет точный анализ того, что делают белки на молекулярном уровне. К сожалению, лабораторные животные, которым не хватает одного или двух членов семьи, умирают вскоре после рождения.
Виатур и Сейдж разработали способ подавить или нокаутировать функцию всех трех белков у взрослых мышей. Они генно-инженерные животные, у которых ген p107 удален, а гены pRb и p130 фланкированы фрагментами ДНК, которые распознаются и расщепляются специализированным белком, называемым рекомбиназой Cre. При экспрессии в стволовых клетках крови рекомбиназа отрезает гены Rb и p130, оставляя эти стволовые клетки и их потомство, то есть всю систему крови, без каких-либо функциональных членов семейства Rb.
Исследователи обнаружили, что кровяные, или гематопоэтические, стволовые клетки у мышей, которые обычно тихонько слоняются и ждут, когда их вызовут, начали активно размножаться, когда члены семьи Rb отсутствовали. И хотя немодифицированные стволовые клетки крови дают начало двум основным группам клеток – миелоидным и лимфоидным, – клетки, лишенные семейства Rb, сильно отдают предпочтение миелоидному клону.
“Дифференцировка этих гемопоэтических стволовых клеток явно неполноценна,” сказал Виатур, который также сотрудничал с биоинформатиком и педиатром Атулом Бюттом, доктором медицины, и многими другими исследователями Стэнфордского университета над работой. Бьют, доцент медицины и педиатрии, помог исследователям изучить профили экспрессии генов стволовых клеток крови. “Мы обнаружили, что ключевые миелоидные гены были активированы в клетках, а лимфоид-ассоциированные гены были подавлены,” сказал Виатур. Напротив, способность стволовых клеток к саморазвитию кажется неизменной.
Наконец, в эксперименте, имитирующем трансплантацию костного мозга человека, гемопоэтические стволовые клетки мышей, у которых отсутствовали члены семейства Rb, больше не могли заселять иммунную систему животных, получивших смертельную дозу радиации.
“Известно, что покоящиеся или покоящиеся стволовые клетки с гораздо большей вероятностью будут успешными кандидатами для трансплантации как людям, так и мышам, чем активно делящиеся клетки,” сказал Виатур. “Теперь у нас есть хорошая модель, чтобы понять, почему это.”
Виатур и его сотрудники планируют продолжить исследование того, как члены семейства Rb влияют на гематопоэтические стволовые клетки. Одна из задач будет заключаться в разработке специфического для органа способа выключения функции семейства Rb. Они также хотели бы выяснить, почему дифференцированные миелоидные клетки также не размножаются ненадлежащим образом, поскольку в них тоже отсутствуют члены семейства Rb.
Немного на этих днях про идеи в интерьерах квартир и домов на https://meshok.pro много интересного почитал, на мой взгляд это интересно и очень важно. Очень полезная информация.