Молекулярный сдвиг, останавливающий образование опухолей в стволовых клетках дрозофилы

Учёные из Университета Орегона, изучая нейральные стволовые клетки плодовой мушки Drosophila, обнаружили молекулярное изменение, происходящее с клетками по мере их старения. Во время развития центральной нервной системы экспрессируется белок, который блокирует образование опухолей.

Исследование, опубликованное в журнале Current Biology, было сосредоточено на личиночной стадии развития дрозофилы. В этот период стволовые клетки генерируют большую часть нейронов, формирующих мозг взрослой особи. Быстро делясь для производства новых клеток, эти стволовые клетки полагаются на сигнальный путь белка Notch.

Ранее было показано, что при нормальной работе сигналинга Notch стволовые клетки производят нейроны для центральной нервной системы. При избытке Notch клетки выходят из-под контроля и начинают чрезмерно пролиферировать, образуя крупные опухоли. У человека Т-клеточный лейкоз взрослых связан с гиперактивным сигналингом Notch.

В новой работе аспирант Дилан Фарнсуорт обнаружил, что после нескольких делений и некоторого "старения" стволовые клетки перестают реагировать на Notch. В этот момент даже высокие дозы сигналинга Notch не могут заставить их формировать опухоли.

Дальнейшее изучение выявило возрастные молекулярные изменения. Поздние стволовые клетки, примерно в то же время, когда они приобретают устойчивость к опухолеобразованию, начинают экспрессировать белок-фактор транскрипции Eyeless (у человека — Pax6). Его присутствие блокирует сигналинг Notch.

Когда учёные "выключали" Eyeless в этих клетках, сигналинг Notch снова нарушал баланс и приводил к образованию опухолей мозга.

Обнаружение этой роли Eyeless — шаг вперёд, но возможно, существуют и другие молекулы, подавляющие рост опухолей. Эта работа показывает, что Eyeless важен для завершения жизненного цикла стволовых клеток, дающих начало взрослому мозгу. Это сигнал остановки, который говорит, что пора прекращать реагировать на сигналы Notch.

Исследовательская система, созданная для фундаментальной науки, открывает новое окно для идентификации клеток, участвующих в возникновении рака. В данном случае опухоли, индуцированные сигналингом Notch в старых стволовых клетках, отличались от ранних версий. В перспективе это может помочь в тонкой настройки времени терапии на основе стволовых клеток для восстановления их здоровой активности у взрослых.