Nova studija koju su vodili Cedars-Sinai i Univerzitet Kalifornije, San Francisko (UCSF), utvrdila je da promena ćelijskog procesa može dovesti do toga da matične ćelije – ćelije iz kojih se razvijaju druge ćelije u telu – umru ili se regenerišu.
Nalazi, objavljeni u časopisu Cell Stem Cell, mogu pomoći u razvoju novih lekova koji mogu manipulisati ovim procesom kako bi usporili ili zaustavili rast i širenje raka, i omogućili regeneraciju u kontekstu drugih bolesti.
Ophir Klein, MD, Ph.D., izvršni direktor Cedars-Sinai Guerin Children’s i stariji autor studije, rekao je da nalazi naglašavaju potrebu organizma da proizvodi samo pravu količinu novih ćelija.
„To je kao Zlatokosa situacija sa proizvodnjom ćelija“, rekao je Klajn. „Ako imate previše deobe ćelija, završićete sa tumorima. Ako imate premalo, imate lošu zamenu starih ćelija.“
Ćelije tela su regulisane različitim biološkim putevima. Svaki put uključuje niz molekularnih akcija unutar ćelije koje proizvode promenu u ćeliji, kao što je stvaranje novog molekula, kao što je protein.
Za ovu studiju, istraživači u Cedars-Sinai i UCSF su primetili efekte gena nazvanog Discs large 1 (Dlg1) na signalni put Vnt. Ovaj put uključuje niz molekularnih interakcija koje regulišu rast ili smrt matičnih ćelija.
Vnt put, koji počinje na površini ćelije i završava se unutar nje, ključan je za obnavljanje matičnih ćelija i regeneraciju tkiva. Iako je put opsežno proučavan, još uvek se mnogo ne zna koliko mala povećanja i smanjenja frekvencije komunikacionih signala kroz put mogu uticati na stvaranje novih ćelija.
„Signali ili uputstva mogu da variraju tokom vremena i pod različitim uslovima zdravlja i bolesti“, rekao je Klajn, ugledni predsedavajući Dejvida i Meredit Kaplan za zdravlje dece.
Istraživači su proučavali uzorke crevnog tkiva od laboratorijskih miševa da bi saznali kako mutacije u Dlg1 utiču na interakciju između Vnt signalizacije i matičnih ćelija u visoko regenerativnom gastrointestinalnom traktu. Izvodeći analizu genske ekspresije na uzorcima, tim je tražio promene u genima koji obično šalju signale duž Vnt putanje.
Kroz ovaj proces, istraživači su mogli da vide kako promene u frekvenciji signalizacije utiču na stvaranje matičnih ćelija. Istraživači su otkrili da kada su inhibirali ekspresiju Dlg1, a zatim povećali signalizaciju duž Vnt puta dodavanjem specifičnog molekula, kao što je virus ili lek, matične ćelije su umrle umesto da stvaraju nove ćerke ćelije.
„Boljim razumevanjem ćelijske signalizacije, možemo naučiti kako da koristimo molekul da ubrzamo ili usporimo ovaj put i normalizujemo signalizaciju tako da određeni organ ima pravi broj ćelija“, rekao je David Castillo-Azofeifa, dr. ko-prvi autor studije i sada glavni naučnik u Genentech, Inc. Castillo-Azofeifa je bio postdoktorski saradnik u Klajnovoj laboratoriji na UCSF.
„Odgovarajuća interpretacija nivoa signalizacije je ključna za opstanak matičnih ćelija“, rekao je dr Tomas Vald, drugi koautor studije i naučnik u Klajnovoj laboratoriji.
Istraživači sledeće planiraju da prouče Vnt put i ulogu Dlg1 u uzorcima uzetim iz ljudskih creva kako bi videli da li repliciraju ono što je primećeno kod laboratorijskih miševa.
