Исследователи из Онкологического центра Университета Колорадо (США) разгадали загадку того, как обычные кишечные клетки превращаются в регенеративные стволовые клетки. Это многообещающее открытие может проложить путь к новым методам лечения колоректального рака и других видов рака.
Стволовые клетки — это недифференцированные клетки, способные генерировать специализированные клетки в тканях, в которых они находятся. Обычно клетки следуют классическому циклу: они растут, делятся, а затем умирают.
Дифференциация клеток является важнейшим процессом в развитии многоклеточных организмов: она позволяет производить клетки с уникальными функциями, такие как мышечные клетки, нервные клетки или эритроциты. Этот процесс также имеет решающее значение для регенерации тканей, особенно тех, которые постоянно обновляются, таких как кожа или кровь. После дифференциации клетка, как правило, не может вернуться в исходное состояние — за редкими исключениями.
Профессора Питер Демпси, педиатр и биолог из Медицинской школы Университета Колорадо, и Джастин Брамбо, доцент кафедры молекулярной, клеточной и биологии развития в Университете Колорадо в Боулдере, опубликовали свои выводы в журнале Nature Cell Biology. Сайт EurekAlert изложил основные моменты.
Кишечник — чемпион по самовосстановлению
Демпси объясняет:
«Кишечник обладает замечательной способностью к регенерации после травмы. Клетки кишечника могут временно вернуться в состояние регенеративных стволовых клеток для восстановления повреждений, прежде чем вернуться к своей обычной роли. »
Нахождение ключа к процессу
По словам Брамбо, ученые уже давно ищут молекулярный «триггер», который позволяет осуществить этот обратный процесс. Используя животные модели, группа определила биохимическую модификацию белка гистона H3, ответственную за активацию или дезактивацию этого гибкого клеточного состояния. Гистоны играют фундаментальную роль в регуляции экспрессии генов.
Брамбо поясняет:
«Клетки кишечника должны сохранять свою идентичность, чтобы нормально функционировать. Если они меняются, когда в этом нет необходимости, они теряют свою специализацию, явление, тесно связанное с развитием рака. »
На пути к новым терапевтическим стратегиям
Теперь исследователи хотят воздействовать на этот механизм, чтобы блокировать или активировать его по желанию, чтобы лечить такие заболевания, как колоректальный рак или другие хронические воспалительные заболевания кишечника, которые могут перерасти в рак.
Демпси добавляет:
« Этот механизм, по-видимому, участвует в дифференцировке клеток. «Если мы заблокируем его, клетки смогут вернуться в состояние регенеративных стволовых клеток. »
Он также отмечает, что некоторые формы колоректального рака имеют именно такой генетический профиль регенерации, который также встречается при таких патологиях, как хронический колит или воспалительные заболевания кишечника.
Связь с резистентностью к лечению
Этот механизм также может объяснить повышенную устойчивость к химиотерапии или радиотерапии:
«Когда клетка возвращается в состояние регенеративной стволовой клетки, она часто становится более устойчивой к лечению, что представляет собой настоящую проблему».
И он заключает:
« У некоторых пациентов, не страдающих онкологическими заболеваниями, проходящих агрессивную терапию, одним из побочных эффектов является разрушение слоя стволовых клеток кишечника. «Если доза рассчитана неправильно, это может привести к полной потере стенки кишечника. Лучше поняв этот механизм, мы сможем лучше защитить эти клетки. »
Это открытие знаменует собой значительный прогресс в понимании функций клеток кишечника и открывает новые терапевтические перспективы.
