Ген, который играет ключевую роль в росте раковых опухолей, также поддерживает функцию стволовых клеток кишечника и «нишевых» клеток, которые помогают им. К такому выводу пришли ученые Университета Джона Хопкинса. Результаты исследования были представлены сегодня на сайте университета.
Для поддержания соответствующих функций стволовым клеткам необходима вспомогательная среда – так называемые «нишевые» клетки, которые помогают стволовым клеткам выживать и поддерживать пребывание в недифференцированном состоянии. Термин восходит к французскому глаголу «nicher», который означает «вить гнездо»; «нишевые» клетки как раз и составляют своеобразное «гнездо», они секретируют факторы роста и другие белки, способствующие поддержанию жизни стволовых клеток. Кроме того, «нишевые» клетки предотвращают превращение стволовых клеток в обычные клетки кишечника (кроме тех случаев, когда это необходимо). Стволовые клетки кишечника особенно важны, поскольку обновление оболочки кишечника происходит каждые 4-5 дней. Новая информация, полученная учеными, может помочь разработать новые методы лечения рака и иных заболеваний кишечника.
В рамках проекта команда ученых провела серию экспериментов, целью которых было изучение генов, экспрессирующих группы белков с высокой подвижностью (HMG). Несколько лет назад исследователи создали генетически модифицированную мышь, в организме которой наблюдалась высокая экспрессия мышиного гена HMGA1, – тогда целью было изучение роли этого гена в течении лейкемии. Ученые обнаружили, что у модифицированных мышей кишечник был значительно объемнее и тяжелее «контрольной группы» мышей. У них были диагностированы полипы – образования на оболочке кишечника, которые могут свидетельствовать о предраковом состоянии.
Чтобы изучить влияние гена HMGA1 на кишечник грызунов, исследователи изучили клетки кишечника модифицированных мышей, чтобы выявить, в каких из них наблюдается экспрессия данного гена. В результате серии экспериментов оказалось, что активный ген и его белки находятся в стволовых клетках глубоко в оболочке кишечника. Собрав стволовые клетки и обычных, и модифицированных мышей, специалисты увидели, что клетки, несущие трансген HMGA1, делятся намного быстрее и формируют т.н. «органоиды», в которых больше стволовых клеток, чем у немодифицированных мышей. Этот феномен, по словам ученых, обусловлен необычными свойствами HMGA1 – он может «включать» некоторые гены, вовлеченные в сигнальный путь Wnt – сеть белков, необходимую для эмбрионального развития и активности стволовых клеток. Однако самым удивительным оказалось то, что HMGA1 не только ускорял пролиферацию, но и увеличивал количество клеток Панета, «нишевых» клеток, поддерживающих стволовые клетки кишечника.
В дальнейшем ученые рассчитывают продолжить изучение роли HMGA1 и гена SOX9, который он также активирует, в развитии и течении рака кишечника и других типов рака. Кроме того, интересны их свойства относительно стволовых клеток. Оба эти направления исследования могут привести к результатам, которые можно применять в клинической практике. Например, если ученым удастся найти способ «выключать» чрезмерную экспрессию этих генов при раке, это может помочь остановить рост опухоли. И, напротив, активация этих генов или их сигнальных путей может помочь вырастить новую оболочку кишечника, поврежденную вследствие воспалений или воздействия лучевой терапии.
