Коммуникация между клетками играет ключевую роль в определении их судьбы

Учёные доказали, что биохимические сигналы, передаваемые от клетки к клетке, играют важную роль в определении пути их развития. Исследование специалистов из USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences было опубликовано в журнале Development 22 декабря.

Контекст

• Все клетки организма начинаются как стволовые.
• Кровь образуется, когда стволовые клетки в костном мозге развиваются по одному из трёх путей, становясь либо переносящими кислород эритроцитами, либо клетками иммунной системы (лейкоцитами), либо тромбоцитами.
• Роль межклеточной коммуникации в этом процессе признавалась, но её было сложно изучать напрямую.

Новые данные

• Адам Маклин и Меган Роммельфангер нашли способ лучше понять, как коммуникация между клетками влияет на развитие кроветворных стволовых клеток.
• Учёные обнаружили, что этот процесс может кардинально менять формирование типов клеток крови.
• Расстояние между клетками имеет значение: клетки, расположенные ближе друг к другу, сильнее влияют на судьбу соседей.

Разрешение спора

Существовала дискуссия: достаточно ли случайных флуктуаций внутри клетки, чтобы определить её путь развития? Многие модели предполагали, что да, но недавние прорывные исследования показали обратное. Модель Маклина и Роммельфангер ставит точку в этом споре, доказывая, что именно межклеточная коммуникация может быть решающим фактором.

Почему это важно

• Исследование помогает понять, как возникает рак. Например, лейкемия развивается, когда определённые лейкоциты начинают бесконтрольно расти.
• Определение факторов, толкающих клетки на путь к раку, открывает возможности для профилактики и терапии.
• Работа может улучшить такие методы лечения, как трансплантация костного мозга (ТКМ). Понимание того, как принимаются решения о судьбе стволовых клеток, может дать новое представление для улучшения клинических результатов.

Широкие перспективы

Разработанная модель применима не только к системе крови. Исследователи, работающие с другими типами клеток, могут использовать её, чтобы оценить важность межклеточной коммуникации в своих системах.

Что дальше

Роль межклеточной коммуникации в определении судьбы клетки находится на начальной стадии изучения. Дальнейшие эксперименты и новые технологии для интеграции данных с усовершенствованными моделями должны расширить понимание. Команда также разрабатывает методы изучения регуляции ключевых генов, участвующих в принятии клеткой решения о своей судьбе.