Рыбки данио помогли найти новый ключевой фактор для создания кроветворных клеток

Трансплантация костного мозга (пересадка кроветворных стволовых клеток) — основной метод лечения лейкозов и лимфом. Однако спрос на совместимые клетки доноров намного превышает их доступность. Чтобы обойти необходимость в донорстве, исследователи из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего используют рыбок данио и человеческие клетки, чтобы научиться выращивать кроветворные стволовые клетки в лабораторной чашке.

Ключевую роль в развитии эмбриональных и кроветворных клеток как у людей, так и у данио играют сигнальные молекулы семейства Wnt. Они передают команды клеткам, связываясь с рецепторами Frizzled на их поверхности.

В новом исследовании, опубликованном 20 мая 2019 года в Nature Cell Biology, команда с удивлением обнаружила, что когда кроветворные стволовые клетки получают сигнал от конкретной молекулы Wnt9a, в процессе участвуют три разных молекулы, а не две, как считалось ранее.

Третьим — и, как оказалось, критически важным — фактором является рецептор эпидермального фактора роста (EGFR). Это открытие может помочь в создании кроветворных стволовых клеток в лаборатории.

«Предыдущие попытки получить кроветворные стволовые клетки в чашке Петри проваливались, возможно, отчасти потому, что не учитывали взаимодействие между EGFR и Wnt», — сказала первый автор Стефани Грейнджер.

Учёные часто используют рыбок данио для изучения развития кроветворных клеток в живом организме. Они идеальная модель, потому что используют те же механизмы, что и люди, а их прозрачность позволяет наблюдать за развитием клеток в реальном времени.

Согласно исследованию, процесс выглядит так:

1. Молекула Wnt9a садится на рецептор Frizzled (точнее, Fzd9b) на поверхности кроветворной стволовой клетки.
2. Одновременно Wnt9a привлекает к этому комплексу рецептор EGFR снаружи клетки, сближая Fzd9b и EGFR.
3. Внутри клетки EGFR помечает внутренний «хвост» рецептора Fzd9b фосфатной группой.
4. Этот последний шаг запускает каскад клеточных событий, необходимых для превращения стволовой клетки в кровяную.

Обнаружение EGFR в этом контексте особенно важно, поскольку многие противораковые терапии нацелены именно на этот рецептор.

«Наши данные поднимают вопрос о том, как такие препараты повлияют на сигнализацию Wnt», — отметил соавтор Карл Виллерт. — «Нам пока неизвестно, как ингибиторы EGFR воздействуют на биологию кроветворных стволовых клеток».

Теперь, когда команда определила, как клетки получают сигнал Wnt на своей поверхности, они сосредоточатся на изучении того, как этот сигнал передаётся и обрабатывается внутри. Это может позволить «обмануть» клетки, заставив их думать, что они получили нужный сигнал, даже если это не так. Такой подход может привести к созданию готовых к использованию кроветворных клеток для лечения пациентов.

Поскольку раковые клетки часто «захватывают» те же пути развития для своего роста, понимание взаимодействия Wnt, Frizzled и EGFR может предложить новые подходы к лечению злокачественных опухолей, где эти сигналы вышли из-под контроля.