Генетические факторы контролируют регенеративные свойства стволовых кроветворных клеток

  • 06 декабря, 2016
    0 Comments

    Гемопоэтические стволовые клетки (ГСК), которые находятся в костном мозге, имеют два уникальных свойства: они способны к самообновлению в течение длительного времени и дифференцировке в любой тип клеток крови. Обычные методы лечения рака, такие как химиотерапия и лучевая терапия, могут устранить рак, убивая раковые клетки. Но эти процедуры также повреждают и ГСК, что в результате затрудняет регенерацию клеток крови и приводит к более длительному восстановлению онкологических больных. Предыдущие исследования показали, что работа некоторых генов может изменять "регенеративную способность" ГСК.  

    Одно из новых исследований направлено на ген под названием Grb10, который экспрессируется в ГСК. Функция Grb10 была ранее неизвестна, поэтому, чтобы лучше понять его роль, ученые удалили Grb10 из ГСК в лабораторных условиях и у мышей, которые получали лучевую терапию. Они обнаружили, что удаление Grb10 сильно способствует самообновлению и дифференцировке ГСК.

    В другом исследовании, ученые проанализировали белок под названием DKK1. Ген DKK1 экспрессируется в прогениторных клетках, которые расположены в "нише", окружающей ГСК. Как правило, эти прогениторные клетки являются предшественниками костной ткани, но исследователи предположили, что эти клетки также играют важную роль в регуляции процессов самообновления и дифференцировки ГСК.

    "Клеточная ниша как почва, которая окружает стволовые клетки, помогает им расти и размножаться," сказал д-р John Chute, профессор медицины в отделе гематологии онкологии в UCLA David Geffen School of Medicine. "Наша гипотеза заключалась в том, что костные предшественники в нише могут способствовать регенерации ГСК после травмы."

    Исследователи показали, что добавление DKK1 к ГСК in vitro и in vivo (т.е. животным, которые получали лучевую терапию), генерировало каскадный эффект внутри клеток ниши, что значительно расширило возможности ГСК к самообновлению и дифференцировке в другие клетки крови.

    Рис. Регенерация клеток крови после лучевой терапии. Слева: животные получали Dkk1 внутривенно, справа: животные получали физиологический раствор.

    Взятые вместе, эти исследования выявили два молекулярных механизма, которыми потенциально можно было бы манипулировать, чтобы увеличить регенеративные свойства ГСК и улучшить терапию рака. В настоящее время ученые могут исследовать лекарства, которые ингибируют Grb10 или изучать эффективность введения DKK1 внутривенно для содействия восстановлению иммунной системы у людей, которые получили химиотерапию или лучевую терапию, или тех, которые подверглись пересадке костного мозга.

    Источникhttps://www.sciencedaily.com/releases/2016/12/161205113050.htm

  • Экспертная колонка

    27 марта 2017

    Термин «стволовые клетки» придумал русский ученый А.А. Максимов еще в начале прошлого века, исследуя процесс кроветворения, затем А.Я. Фриденштейн доказал наличие других, не только кроветворных стволовых клеток. С тех пор мировая наука существенно продвинулась в изучении этого вопроса.

    Сегодня известно, что стволовые клетки являются основой самоподдержания и обновления организма человека. Установлено, что они входят в состав не только костного мозга, но и соматических и висцеральных тканей нашего организма. С различной степенью регулярности эти клетки обновляются, тем самым поддерживая здоровье человека на должном уровне.

    Некоторые клетки организма обновляются раз в две недели, а другие – раз в год, третьи – не обновляются совсем (например, нейроны), однако возраст и болезни уменьшают их количество. Таким образом, резерв стволовых клеток, «перезагружающих» и «ремонтирующих» наш организм истощается. Стало очевидно, что нужно повышать их потенциал, для чего можно, например, изымать стволовые клетки из организма, приумножать их в сотни, тысячи раз и вводить обратно. Кроме того, ученые с помощью стволовых клеток научились выращивать ткани и некоторые органы.

    Однако академик считает, что это не решит проблемы, потому что благодаря развитию медицины продолжительность жизни человека растет с каждым годом. Это может приводить к тому, что будет появляться все больше пациентов, которые будут нуждаться в органах для трансплантации: сердце, почках, печени, легких.

    Решение проблемы и логичное развитие регенеративной медицины он видит не в том, чтобы искусственно вырастить орган и подсадить его человеку (своего рода «паллиативное решение проблемы»), но научиться контролировать обновление клеток и программировать эту регенерацию внутри человеческого организма.

  • Видео недели

    Компания Abcam за 2 минуты познакомит вас с основными прорывами в области биомедицины за последние 20 лет. 

  • Twitter лента