Исследователи определили точку, где могут зарождаться раковые клетки

В исследовании с использованием плодовой мушки и эквивалента онкогена, участвующего во многих человеческих лейкозах, учёные Северо-Западного университета выяснили, как развивающиеся клетки обычно переключаются в специализированное состояние и как этот процесс может нарушиться при раке.

Ключевое открытие: "шум" при переходе

Мультидисциплинарная команда под руководством биолога Ричарда В. Картью и инженера Луиса А.Н. Амарала изучала поведение клеток в развивающемся глазу плодовой мушки Drosophila melanogaster. Они обнаружили, что уровни важного белка Yan начинают сильно колебаться, когда клетка переключается из примитивного, стволоподобного состояния в специализированное. Если уровни не колеблются, клетка не переключается.

"Это безумное колебание, или шум, происходит в момент перехода клетки", — сказал Картью. "Впервые мы видим, что существует короткий промежуток времени, когда развивающаяся клетка идёт из точки А в точку Б. Шум — это состояние 'между' и важно для переключения клеток. Это лимбо может быть тем местом, где нормальные клетки выбирают раковый путь".

Молекулярный "выключатель"

Исследователи также обнаружили, что молекулярный сигнал, принимаемый клеточным рецептором EGFR, важен для выключения этого шума. Если сигнал не получен, клетка остаётся в неконтролируемом состоянии.

Связь с человеческими онкогенами

• "Шумный" белок Yan у мухи называется Tel-1 у человека. Ген, производящий этот белок (онкоген Tel-1), часто мутирует при лейкозе.
• Белок EGFR, выключающий шум у мух, называется Her-2 у людей. Her-2 — онкоген, играющий важную роль в раке молочной железы.

"На поверхности мухи и люди очень разные, но мы разделяем огромное количество инфраструктуры", — отметил Картью.

Новые методы исследования

Николас Пелаес, первый автор исследования, разработал новые инструменты для изучения этого шума. Его методы позволили легко измерить как концентрацию белка Yan, так и его флуктуации. Он определил, что белок Yan является "шумным" в течение 6–8 часов из 15–20 часов, необходимых клетке для перехода.

"Изучение динамики молекул, регулирующих формирование глаза мухи, может рассказать нам о человеческих болезнях", — сказал Пелаес.

Исследование было опубликовано 14 января в качестве обложки журнала eLife.