Точка невозврата: хроматин закрепляет решения о судьбе клетки

Стволовые клетки балансируют между самообновлением и дифференцировкой в зрелые клетки. Фундаментальный вопрос — когда в процессе созревания клетка достигает «точки невозврата», теряя способность к самообновлению и становясь коммитированной к превращению в конкретный тип клетки.

Исследование под руководством Янга Ши из Людвиг Оксфорд и его бывшего постдока Андреса Бланко, ныне работающего в Пенсильванском университете, было посвящено индукции этого коммитмента в кроветворных стволовых клетках — миелоидных предшественниках. В работе, опубликованной в Cell Reports, они с коллегами показывают, что хроматиновая среда на ДНК — комбинация ДНК и гистоновых белков — играет ключевую роль в закреплении решений о клеточной судьбе.

Учёные изучили продукцию терминально дифференцированных нейтрофильных лейкоцитов из миелоидных стволовых клеток. Они обнаружили, что к необратимому коммитменту к дифференцировке приводит сочетание ремоделинга структуры хроматина, активации элементов контроля генов (энхансеров) и изменений в использовании транскрипционных факторов. Эти изменения приводят к снижению доступности регуляторных сайтов ДНК и нарушению петли позитивной обратной связи активации транскрипционных факторов, которая предотвращает дифференцировку.

Более глубокое понимание биологических механизмов, вовлечённых в продукцию зрелых клеток крови из стволовых, может помочь в разработке стратегий управления этим процессом для таких целей, как регенерация тканей или терапия рака. Новые данные актуальны для острого миелоидного лейкоза (ОМЛ), при котором дифференцировка блокируется. Определяя молекулярные процессы, участвующие в дифференцировке, это исследование направлено на поиск мишеней для разработки новых дифференцирующих терапий ОМЛ.