Нормальные стволовые клетки заставили выглядеть и вести себя как раковые стволовые клетки
Исследователи из Медицинской школы Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл, выделив нормальные стволовые клетки, формирующие развивающуюся плаценту, придали им свойства стволовых клеток, связанных с агрессивным типом рака молочной железы.
Это научное достижение открывает путь для разработки новых целевых методов лечения, направленных на тройной негативный рак молочной железы (TNBC). Это высокорецидивирующая опухоль, которая агрессивно распространяется за пределы исходного очага в груди и имеет плохой прогноз для пациентов.
Исследование будет опубликовано 6 мая в журнале Cell Stem Cell.
Ключевое открытие
«Мы изменили всего одну аминокислоту в нормальных тканевых стволовых клетках — трофобластных стволовых клетках. Хотя они сохранили способность к самообновлению, эти мутантные стволовые клетки приобрели свойства, очень похожие на те, которые предсказывают для раковых стволовых клеток: они стали высокоподвижными и высокоинвазивными», — сказал Гэри Джонсон, старший автор исследования. «Никто раньше не выделял подобную стволовую клетку».
Механизм и аналогия с раком
В нормальном развитии эпителиальные стволовые клетки, называемые трофобластами, участвуют в формировании плацентарной ткани. Для этого они должны пройти преобразование в клетки, подобные тканевым. Затем они мигрируют к месту в матке, где снова становятся неинвазивными тканевыми клетками. «Но мутантные трофобластные стволовые клетки, созданные в нашей лаборатории, которые в норме должны инвазировать матку и остановиться, просто продолжают движение», — пояснил Джонсон.
Исследование показало, что подобно стволовым клеткам тройного негативного рака молочной железы, нормальные тканевые стволовые клетки также проходят ту же программу молекулярных изменений во время развития органа, называемую эпителиально-мезенхимальным переходом (EMT). Это позволяет предположить, что клетки рака молочной железы используют эту молекулярную программу тканевых стволовых клеток для метастазирования опухоли.
Молекулярные регуляторы и генная сигнатура
Открытие было сделано с использованием уникальной мышиной модели EMT тканевых стволовых клеток. Исследование идентифицировало два белка — MAP3K4 и CBP, — которые регулируют экспрессию специфических генов в тканевых стволовых клетках во время развития органа и контролируют нормальный EMT. Инактивация этих белков в трофобластных стволовых клетках заставляет их становиться гиперинвазивными.
Было обнаружено значительное совпадение между сигнатурой экспрессии генов мутантных тканевых стволовых клеток во время EMT и сигнатурой генов тройного негативного рака молочной железы человека, которая предсказывает инвазивность. Одни и те же гены были подавлены.
Перспективы
«Это вновь выявленная генная сигнатура в настоящее время исследуется на различных моделях рака молочной железы с целью разработки новых терапевтических вмешательств для лечения TNBC», — заявил Джонсон.