Стволовые клетки: Настройка смертного приговора

В выпуске журнала Science Signaling за 22 января 2013 года Дэнэн и коллеги из Отдела токсикологии LACDR сообщают о новых данных о том, как стволовые клетки решают совершить самоубийство при повреждении их ДНК.

Известно, что повреждённая ДНК, особенно в стволовых клетках, может привести к накоплению потенциально опасных мутаций, которые могут стать источником рака. Чтобы предотвратить это, эволюция наделила наши клетки способностью распознавать повреждённую ДНК и быстро на неё реагировать. Эта так называемая «реакция на повреждение ДНК» активирует механизмы репарации, а если повреждение слишком серьёзное для починки — запускает каскад событий, ведущих к гибели клетки.

Все клетки нашего тела постоянно испытывают небольшие повреждения ДНК, например, из-за УФ-излучения или химических веществ. Важно, чтобы клетки сначала пытались восстановить повреждённую ДНК и решали совершить самоубийство только в случае необратимого повреждения. Если сигналы самоуничтожения включаются слишком быстро, стволовые клетки в наших тканях могут истощиться, что приведёт к преждевременному старению. Открытие, опубликованное в Science Signaling, описывает новый механизм, который действует как тормоз для сигналов самоубийства.

В сотрудничестве с коллегами из Департамента токсикогенетики LUMC и Копенгагенского университета Дэнэн и др. смогли интегрировать несколько масштабных анализов, чтобы распутать события, составляющие реакцию на повреждение ДНК. Изменения в активности генов и модификациях белков на уровне всего генома, а также скрининги «глушения» генов были интегрированы с помощью биоинформатических инструментов для создания сигнальных сетей. Это стало возможным благодаря обширному сотрудничеству в рамках финансируемого NGI «Нидерландского центра токсикогеномики».

Созданные сигнальные сети указывают на новые методы распознавания химических веществ или лекарств, активирующих реакцию на повреждение ДНК и, следовательно, потенциально опасных для человека. В то же время сети дают новые подсказки о том, почему раковые клетки часто способны избегать активации сигналов самоубийства при воздействии радио- или химиотерапии. Публикация в Science Signaling — один из результатов этого проекта; дополнительные статьи выйдут в этом году.