Биологи обнаружили микроРНК, контролирующие функцию кроветворных стволовых клеток

Кроветворные (гемопоэтические) стволовые клетки обеспечивают организм постоянным запасом клеток крови. Они должны поддерживать тонкий баланс между самообновлением и созреванием в специализированные клетки крови. Нарушение этого баланса может привести к таким заболеваниям, как лейкемия и анемия.

Биологи из Калифорнийского технологического института (Caltech) обнаружили новую группу молекул — микроРНК (miRNAs), — которые в высокой концентрации содержатся в кроветворных стволовых клетках и, по-видимому, регулируют их производство.

Когда уровни этих микроРНК экспериментально повышали в кроветворных стволовых клетках лабораторных мышей, они «либо препятствовали, либо ускоряли функцию этих клеток», — говорит Дэвид Балтимор, главный исследователь проекта.

Ключевая роль miR-125b

Особую роль играет одна микроРНК — miR-125b. При умеренном повышении уровня она значительно ускоряла производство зрелых клеток крови. Однако когда её экспрессию повышали до гораздо более высоких уровней, это приводило к агрессивной миелоидной лейкемии у мышей в течение 6 месяцев. Вероятно, это связано со способностью miR-125b подавлять гены, которые в норме препятствуют образованию опухолей.

Консервация в эволюции

Исследования проводились на мышах, но анализ человеческих кроветворных стволовых клеток показал аналогичное обогащение теми же микроРНК. Более того, экспрессия miR-125b улучшала приживление (engraftment) человеческих стволовых клеток крови при пересадке мышам. Это указывает на то, что функция этих микроРНК консервативна в ходе эволюции.

Перспективы для терапии

Это открытие означает, что определённые типы лейкемии у человека потенциально можно лечить, воздействуя на эти вновь идентифицированные микроРНК стволовых клеток. Управление уровнями микроРНК может быть использовано для улучшения трансплантации стволовых клеток крови — распространённого метода лечения рака, аутоиммунных и некоторых инфекционных заболеваний.

Выводы

МикроРНК являются критически важными регуляторами как стволовых клеток крови, так и зрелых клеточных линий. Это знание открывает возможность терапевтического управления уровнями клеток крови, хотя целенаправленное воздействие на микроРНК остаётся серьёзной биотехнологической задачей.

Исследование опубликовано 26 июля в онлайн-издании Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).