03.02.2014 | Медицина

За рост раковых опухолей и кроветворение отвечает один белок

Ученым удалось идентифицировать белок, ответственный за функции кроветворных стволовых клеток и собственно процесс кроветворения, а также провоцирующий рост числа аномальных раковых клеток.

Это открытие исследователей из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего (UC San Diego School of Medicine) имеет потенциал для разработок новых безопасных методов лечения лейкемии.

Гемопоэтические стволовые клетки дают начало всем остальным клеткам крови: именно из них формируются все известные кровяные тельца. В рамках нового исследования, результаты которого опубликованы в журнале Nature Genetics, профессор кафедры фармакологии Танништа Рея (Tannishtha Reya) и её коллеги обнаружили, что белок под названием Lis1 регулирует асимметричное деление гемопоэтических стволовых клеток.

Благодаря этому стволовые клетки верно дифференцируют, обеспечивая устойчивый запас новых клеток крови. Асимметричное деление происходит, когда стволовая клетка делится на две дочерние клетки с неравным наследованием: одна развивается в постоянно специализированный тип клеток, а другая остаётся неразвитой.

"Этот процесс крайне важен для верного формирования всех клеток, необходимых для развития и функционирования большинства тканей, — говорит Рея. — Когда клетки делятся, белок Lis1 контролирует ориентацию митотического веретена — механизма сборки субклеточных волокон, который выделяет хромосомы при делении клеток. Во время деления веретено крепится к определённой точке на клеточной мембране, определяя ось, вдоль которой клетка будет делиться. Так как белки неравномерно распределены по всей клетке, ось деления, в свою очередь, определяет также тип и количество белков, распределяемых по каждой дочерней клетке".

Когда исследователи удалили Lis1 из гемопоэтических стволовых клеток лабораторных мышей, дифференциация изменилась радикально. Асимметричное деление увеличилось, дифференциация ускорилась и в результате переизбытка специализированных клеток и постоянно уменьшающегося количества недифференцированных стволовых клеток у мышей наступило обескровливание.

"Мы обнаружили, что дефект кроветворения возникает из-за сбоя в работе стволовых клеток, — продолжает Рея. — Вместо того, чтобы провести симметричное разделение для генерации двух дочерних стволовых клеток, они начали преимущественно асимметричное деление для получения большего количества специализированных клеток. В результате организм подопытного животного оказался неспособен произвести достаточное количество стволовых клеток для поддержания производства кровяных телец".

Затем учёные рассмотрели, как стволовые раковые клетки мышей вели себя после блокировки сигнального пути Lis1: оказалось, что они потеряли всякую способность к обновлению и распространению.

"Мы выяснили, что Lis1 влияет и на самообновление лейкозов одновременно с влиянием на самообновление обычных стволовых клеток", — говорит Рея. По её мнению, выводы из исследования помогли пролить свет на фундаментальное регулирование роста клеток как при нормальном их развитии, так и во время поражения онкологическим заболеванием.

"Наша работа показывает, что удаление белка Lis1 мощно ингибирует развитие рака, — заключила автор исследования. — Мы определили Lis1 и другие регуляторы наследования белка в качестве нового класса молекул, которые могут стать главной целью во время проведения терапии против онкологических заболеваний".

В будущем учёным ещё предстоит определить, способно ли ингибирование Lis1 в раковых клетках привести к неприемлемым порокам развития нормальных клеток. Кроме того, ряд широко используемых препаратов, направленных на управление делением клеток, принадлежит к крайне токсичным веществам, хотя их влияние на раковые клетки гораздо сильнее, чем на здоровые. Вещества, которые будут нацелены конкретно на белок Lis1 станут гораздо более точными и менее токсичными, что крайне важно для безопасности и эффективности лечения.

ВестиRu