Дослідники з Онкологічного центру Університету Колорадо (США) розгадали таємницю того, як звичайні клітини кишечника трансформуються в регенеративні стовбурові клітини. Це багатообіцяюче відкриття може прокласти шлях для нових методів лікування колоректального раку та інших видів раку.
Стовбурові клітини – це недиференційовані клітини, здатні генерувати спеціалізовані клітини в тканинах, де вони знаходяться. Зазвичай клітини дотримуються класичного циклу: вони ростуть, діляться, а потім гинуть.
Диференціація клітин є важливим процесом у розвитку багатоклітинних організмів: вона дозволяє виробляти клітини з унікальними функціями, такі як м'язові клітини, нервові клітини або еритроцити. Цей процес також є центральним для регенерації тканин, особливо для тканин, які постійно оновлюються, таких як шкіра або кров. Після диференціації клітина, як правило, не може повернутися до свого початкового стану — за деякими винятками.
Професори Пітер Демпсі, педіатр і біолог Медичної школи Університету Колорадо, та Джастін Брамбо, доцент кафедри молекулярної, клітинної та розвитку біології в Університеті Колорадо в Боулдері, опублікували свої висновки в журналі Nature Cell Biology. Вебсайт EurekAlert повідомив про основні моменти.
Кишечник, чемпіон самовідновлення
Демпсі пояснює:
«Кишечник має чудову здатність до регенерації після травми. Клітини кишечника можуть тимчасово повернутися до стану регенеративних стовбурових клітин, щоб відновити пошкодження, перш ніж відновити свою нормальну функцію».
Знайдіть ключ до процесу
За словами Брамбо, вчені давно шукають молекулярний «тригер», який би уможливлював це зворотне перетворення. Використовуючи моделі на тваринах, команда визначила біохімічну модифікацію білка гістону H3, яка відповідає за активацію або деактивацію цього гнучкого клітинного стану. Гістони відіграють фундаментальну роль у регуляції експресії генів.
Брамбо уточнює:
«Клітини кишечника повинні зберігати свою ідентичність, щоб належним чином функціонувати. Якщо вони змінюються, коли в цьому немає потреби, вони втрачають свою спеціалізацію, явище, тісно пов’язане з розвитком раку».
До нових терапевтичних стратегій
Зараз дослідники хочуть цілеспрямовано впливати на цей механізм, щоб блокувати або активувати його за бажанням, з метою лікування таких захворювань, як колоректальний рак або інші хронічні запальні захворювання кишечника, які можуть перерости в рак.
Демпсі додає:
« Цей механізм, ймовірно, відіграє певну роль у диференціації клітин. Якщо його заблокувати, клітини можуть повернутися до стану регенеративних стовбурових клітин. »
Він також уточнює, що деякі форми колоректального раку мають саме такий генетичний профіль регенерації, який також зустрічається при таких патологіях, як хронічний коліт або запальні захворювання кишечника.
Зв'язок зі стійкістю до лікування
Цей механізм також може пояснити підвищену стійкість до хіміотерапії або променевої терапії:
«Коли клітина повертається до стану регенеративної стовбурової клітини, вона часто стає більш стійкою до лікування, що створює справжній виклик».
І він робить висновок:
« У деяких пацієнтів без онкологічних захворювань, які проходять агресивне лікування, одним із побічних ефектів є руйнування шару стовбурових клітин кишечника. Якщо доза неправильно відкалібрована, це може призвести до повної втрати стінки кишечника. Краще розуміння цього механізму дозволить нам краще захистити ці клітини. »
Це відкриття знаменує собою значний прогрес у розумінні функції клітин кишечника та відкриває безпрецедентні терапевтичні перспективи.
