Механизм «заморозки» беременности раскрыл учёным новый рычаг в онкологии

Учёные описали генетический механизм, который позволяет эмбриональным клеткам временно останавливать развитие и пережидать неблагоприятные условия. Открытие помогает объяснить явление эмбриональной диапаузы у животных и даёт ключ к пониманию того, как раковые опухоли способны годами оставаться малочувствительными к терапии.

У многих млекопитающих после спаривания эмбрион может перейти в режим ожидания. На стадии бластоцисты он не прикрепляется к матке, если организм самки испытывает стресс или нехватку ресурсов. В таком состоянии зародыш, представляющий собой шарик из сотен клеток, сохраняется неделями и месяцами, а при улучшении условий возобновляет рост.

Для биологов оставалось неясным, каким образом стволовые клетки приостанавливают развитие, не теряя плюрипотентности. Обычная программа требует от них постоянного деления и постепенной специализации. В диапаузе эта программа должна быть надёжно прижата, но не разрушена.

Группа из Университета Рокфеллера провела эксперименты на эмбриональных стволовых клетках мышей, результаты которых представлены в журнале Genes & Development. Исследователи моделировали стрессовые условия с помощью химического и генетического воздействия на метаболизм клеток.

В одном наборе опытов применялись ингибиторы mTOR — белка, контролирующего рост и обмен веществ. Его блокировка сигнализировала клеткам о резком дефиците питательных веществ. В другом использовали соединение I-BET151, которое снижает активность некоторых регуляторных белков и имитирует нехватку факторов роста.

Независимо от типа воздействия клетки отвечали одинаково: снижали синтез белка и потребление энергии, но сохраняли способность превращаться в любые типы тканей. Генетический анализ показал, что в обоих случаях включается общий защитный контур.

В норме на определённых участках ДНК присутствуют белки Capicua, которые не дают активироваться группе так называемых генов-тормозов. При стрессе эти белки покидают свои участки. В ответ гены-тормоза активируются и запускают синтез молекул, блокирующих сигнальный путь MAP-киназы. Этот путь обычно подталкивает стволовые клетки к выбору конкретной судьбы и началу специализации.

Когда исследователи искусственно нарушали работу тормозного контура, клетки утрачивали состояние ожидания и быстро дифференцировались. Это подтвердило, что описанный механизм является основным переключателем между «сном» и активным развитием.

Авторы работы связывают этот механизм с устойчивостью некоторых опухолей и иммунных клеток. Переход в малoактивное состояние с замедленным обменом позволяет им пережидать лекарственную терапию или длительный дефицит ресурсов и потом снова переходить к росту. По оценке исследователей, понимание роли таких молекулярных тормозов может помочь создать новые стратегии борьбы с онкологическими заболеваниями, направленные на лишение раковых клеток способности «замораживаться» и уходить от лечения, сообщает naked-science.ru.

Читайте также:

• Уроки Омара Хайяма: какую тайну хранил мудрец и почему его слова актуальны и в XXI веке
• Новый год станет кошмаром: эти безобидные на первый взгляд украшения вызывают мигрень и астму
• Беру сразу несколько пачек: эксперты Роскачества публикуют список брендов растворимого кофе с чистейшим составом
• Опытные хозяйки скупают творог килограммами: готовят вкуснотищу на завтрак — не сырники и не запеканка
• Зима отыграется за теплый декабрь: Вильфанд изменил прогноз с 24 декабря — россиян предупредили об опасной погоде