Новое понимание регуляции стволовых и раковых клеток

Ученые из Институтов Гладстона получили новое представление о тонком взаимодействии двух белков, дисбаланс которых может нарушать нормальное развитие стволовых клеток в сердце и, вероятно, также играть роль при некоторых типах рака.

Исследование, опубликованное в Nature Cell Biology, углубляет понимание роли стволовых клеток в эмбриональном развитии сердца и того, как этим процессом можно управлять для создания новой сердечной мышцы в будущем. Оно также демонстрирует, как сигнальные пути, контролирующие стволовые клетки в эмбрионе, могут вызывать развитие рака у человека.

«Эти результаты раскрывают неожиданное взаимодействие между двумя важными белками, которые вместе регулируют рост многих типов стволовых клеток, включая кардиальные», — сказал Дипак Шривастава, старший автор и директор по сердечно-сосудистым исследованиям в Гладстоне. «Ежегодно более 35 000 детей рождаются с врожденными пороками сердца, и почти 5 миллионов взрослых в США страдают от сердечной недостаточности. Мы надеемся, что наше исследование может привести к новой надежде для всех, кого затрагивают эти болезни».

Работа подчеркивает ценность фундаментальных исследований, на которых специализируется Гладстон. «Мы вообще не фокусировались на раке, создавая и проводя наши эксперименты, — сказал Чулан Квон, руководивший работой. — Но приятно, что, расширяя наши базовые знания о взаимодействии этих двух белков, мы увеличиваем шансы предложить новые решения для страдающих колоректальным раком».

В статье описано, как два белка — Notch и Beta-Catenin — совместно регулируют рост клеток и развитие плода. Когда Notch взаимодействует с Beta-Catenin, это приводит к деградации Beta-Catenin, что, в свою очередь, регулирует рост как стволовых, так и раковых клеток. И наоборот, при отсутствии взаимодействия стволовые клетки бесконтрольно размножались.

Нарушение баланса этих белков может привести к неправильному формированию сердца во время эмбрионального развития. У взрослых гиперактивный Beta-Catenin может способствовать аномальному росту клеток в стенке кишечника, открывая путь для рака толстой кишки.

Группа Шриваставы уже начала дополнительные исследования, чтобы выяснить, какие другие белки влияют на Notch и Beta-Catenin в организме. «Мы надеемся, что это исследование приведет нас к новым потенциальным методам терапии рака и к лучшему пониманию пороков сердца у новорожденных», — сказал Пол Ченг, соавтор исследования.

В работе также участвовали Изабель Кинг, Питер Андерсен и Вишал Нигам. Финансирование обеспечили Американская кардиологическая ассоциация, Национальные институты здоровья (NIH), Фонд семьи Уильяма Янгера и Калифорнийский институт регенеративной медицины.