Гемопоэтические стволовые клетки (ГСК), которые находятся в костном мозге, имеют два уникальных свойства: они способны к самообновлению в течение длительного времени и дифференцировке в любой тип клеток крови. Обычные методы лечения рака, такие как химиотерапия и лучевая терапия, могут устранить рак, убивая раковые клетки. Но эти процедуры также повреждают и ГСК, что в результате затрудняет регенерацию клеток крови и приводит к более длительному восстановлению онкологических больных. Предыдущие исследования показали, что работа некоторых генов может изменять "регенеративную способность" ГСК.  

Одно из новых исследований направлено на ген под названием Grb10, который экспрессируется в ГСК. Функция Grb10 была ранее неизвестна, поэтому, чтобы лучше понять его роль, ученые удалили Grb10 из ГСК в лабораторных условиях и у мышей, которые получали лучевую терапию. Они обнаружили, что удаление Grb10 сильно способствует самообновлению и дифференцировке ГСК.

В другом исследовании, ученые проанализировали белок под названием DKK1. Ген DKK1 экспрессируется в прогениторных клетках, которые расположены в "нише", окружающей ГСК. Как правило, эти прогениторные клетки являются предшественниками костной ткани, но исследователи предположили, что эти клетки также играют важную роль в регуляции процессов самообновления и дифференцировки ГСК.

"Клеточная ниша как почва, которая окружает стволовые клетки, помогает им расти и размножаться," сказал д-р John Chute, профессор медицины в отделе гематологии онкологии в UCLA David Geffen School of Medicine. "Наша гипотеза заключалась в том, что костные предшественники в нише могут способствовать регенерации ГСК после травмы."

Исследователи показали, что добавление DKK1 к ГСК in vitro и in vivo (т.е. животным, которые получали лучевую терапию), генерировало каскадный эффект внутри клеток ниши, что значительно расширило возможности ГСК к самообновлению и дифференцировке в другие клетки крови.

Рис. Регенерация клеток крови после лучевой терапии. Слева: животные получали Dkk1 внутривенно, справа: животные получали физиологический раствор.

Взятые вместе, эти исследования выявили два молекулярных механизма, которыми потенциально можно было бы манипулировать, чтобы увеличить регенеративные свойства ГСК и улучшить терапию рака. В настоящее время ученые могут исследовать лекарства, которые ингибируют Grb10 или изучать эффективность введения DKK1 внутривенно для содействия восстановлению иммунной системы у людей, которые получили химиотерапию или лучевую терапию, или тех, которые подверглись пересадке костного мозга.

Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2016/12/161205113050.htm