Важный этап роста стволовых клеток раскрыт: открытие может помочь в регенеративной и противораковой терапии

Ученые из Института Солка выяснили детали роста стволовых клеток, которые могут помочь улучшить регенеративные методы лечения. Хотя было известно, что для превращения стволовых клеток в зрелые необходимы два ключевых клеточных процесса — Wnt и Activin, механизм их совместной работы оставался неясным.

Как работают вместе Wnt и Activin

Исследование, опубликованное 30 апреля 2015 года в Molecular Cell, показало:

• Wnt подготавливает клеточную машинерию для начала копирования и активации генов.
• Activin усиливает этот процесс, повышая скорость и эффективность, с которой клеточная машинерия копирует ген.
• Порядок сигналов критически важен: Activin не может активировать эти гены, если клетки сначала не получили сигнал Wnt.

«Wnt запускает процесс, а Activin усиливает сигнал», — объясняет Кончи Эстарас, первый автор статьи. Обработка только Wnt усиливает экспрессию генов развития в 20 раз, а последующая обработка Activin повышает сигнал в 150 раз и более.

Значение для терапии и онкологии

Оба пути активируют транскрипцию около 200 генов, необходимых для дифференцировки стволовых клеток в ткани пищеварительного и дыхательного трактов (кишечник, легкие, поджелудочная железа, щитовидная железа, печень).

Открытие также проливает свет на некоторые виды рака:

• Сигнальный путь Wnt неадекватно реактивируется на ранних стадиях примерно в 90% случаев рака толстой кишки.
• Нарушение работы пути Activin связано с метастазированием многих опухолей.

Неожиданная связь с третьим процессом

Исследователи обнаружили, что активированные гены также связаны с третьим процессом, контролирующим рост тканей и размер органов. Его центральный белок Yap действует на этих генах, противодействуя эффектам Activin на поздней фазе транскрипции — фазе элонгации.

«Теперь мы понимаем дифференцировку стволовых клеток на гораздо более детальном уровне. Понимание этих деталей важно для разработки более надежных протоколов работы со стволовыми клетками и оптимизации эффективности клеточной терапии», — заключает Кэти Джонс, старший автор работы.