Согласно результатам исследования, проведенного Университетом Джона Хопкинса, ген, ранее идентифицированный как причина роста опухоли в организме человека, также поддерживает кишечные стволовые клетки и стимулирует их рост. Открытие, опубликованное в Nature Communications 28 апреля, дополняет доказательства связи между стволовыми клетками и раком и открывает перспективы для регенеративной медицины и лечения рака.
Руководитель исследования Линда М. С. Ресар, доктор медицины, онкологии и патологии в Институте клеточной инженерии Медицинской школы Университета Джона Хопкинса, занимается изучением генов в группе с высокой подвижностью более двух десятилетий. Несколько лет назад, создавая генно-инженерную модель мыши для изучения лейкемии, которая экспрессирует высокий уровень мышиного гена HMGA1, Ресар и ее коллеги обнаружили, что кишечник этих животных намного больше и тяжелее, чем у контрольных мышей, которые не были генетически модифицированы. Мышцы кишечника были пронизаны полипами, которые считаются предшественниками рака. Полипы у людей часто приводят к раку толстой кишки, и поэтому они удаляются во время скрининга у людей старше 50 лет и других пациентов из группы риска рака толстой кишки.
Чтобы лучше понять, как HMGA1 влияет на кишечник грызунов, Ресар, Линлин Сянь, научный сотрудник Медицинской школы Университета Джона Хопкинса, и их коллеги изучили кишечные клетки трансгенных животных, чтобы определить, какие из них эксперессировали этот ген.
После выделения стволовых клеток у трансгенных и диких мышей исследователи обнаружили, что носители HMGA1 размножаются намного быстрее, образуя идентичные дочерние клетки в процессе самообновления, которое является определяющим свойством стволовых клеток. Эти трансгенные стволовые клетки создают кишечные ткани, называемые «органоидами». У органоидов больше стволовых клеток, чем у мышей дикого типа.
Дальнейшее исследование показало, что эти свойства возникают из-за способности HMGA1 включать несколько генов в сеть белков, необходимых для эмбрионального развития и активности стволовых клеток. «Мы подозревали, что HMGA1 может генерировать новые стволовые клетки, и были удивлены, что он также помогает поддерживать эти клетки», - говорит Ресар. Дополнительные эксперименты показали, что белок, продуцируемый HMGA1, активирует другой ген, называемый SOX9, который отвечает за превращение стволовых клеток в клетки Панета, ацидофильные кишечные клетки.
По словам Ресар, гены, участвующие в росте и развитии эмбрионов или взрослых стволовых клеток, также играют роль в развитии рака. После сканирования базы данных генов исследовательская группа обнаружила, что активность обоих генов HMGA1 и SOX9 тесно связаны в нормальной ткани толстой кишки, и оба гена избыточно экспрессируются при раке толстой кишки. «Это говорит о том, что активированный HMGA1 путь в нормальных кишечных стволовых клетках нарушается и становится гиперактивным при раке толстой кишки», - говорит Ресар.
Команда ученых продолжит исследование функций и роли в стволовых клетках HMGA1 и SOX9 в кишечном и других видах раках. Если ученые найдут способ уменьшить избыточную экспрессию этих генов при раке, они смогут предотвратить прогрессирование опухоли. Повышение экспрессии этих генов поможет исследователям вырастить новую кишечную ткань, чтобы заменить ткань, разрушенную воспалительным заболеванием кишечника или лучевой терапией рака.
Источник: https://medicalxpress.com/news/2017-04-gene-growth-intestinal-stem-cells.html
Комментарии
Пока комментариев нет
Новый комментарий