Человеческое тело содержит сотни различных типов клеток, причем стволовые клетки работают как пустые холсты, которые можно адаптировать и воспроизводить, чтобы помочь нашим тканям расти и восстанавливать себя. Однако после захвата такой же вид пролиферации клеток может быть разрушительным, как это происходит в раковых опухолях.
Ученые открыли новую фазу покоя нейроэпителиальных клеток - стволовых клеток центральной нервной системы, - которая, по-видимому, погружает их в своего рода покой. Если мы сможем понять, как применить это и к раковым клеткам, мы сможем перейти к стадии, когда мы сможем «усыпить» опухоли головного мозга.
«Основная особенность любого рака заключается в том, что клетки размножаются», - говорит биомедицинский инженер Кристофер Плезье из Университета штата Аризона. «Если бы мы могли проникнуть туда и выяснить, что это за механизмы, это могло бы стать местом, где их можно было бы замедлить».
В качестве специального лечения до этого еще далеко, но исследователи говорят, что недавно выявленная фаза покоя дает нам гораздо лучшее понимание того, как работают эти стволовые клетки. Фаза, названная Neural G 0 , была открыта в рамках исследования того, как рост стволовых клеток в мозге может бороться с нейродегенеративными заболеваниями.
«В тех случаях, когда у вас нейродегенерация, наличие пролиферирующих стволовых клеток потенциально полезно. Единственная проблема в том, что это также похоже на то, что происходит, когда раковые клетки быстро увеличиваются. Это две стороны одной медали», - добавляет Плезье .
В жизни клеток нашего тела есть четыре основных фазы: G 1 (рост, хотя буква «g» означает «пробел»), S (копирование генетического материала из ядра), G 2 (снова рост) и М (делится на две новые клетки). После G 1 многие клетки переходят в состояние сна, называемое G 0 , где клетки либо спят , либо не торопятся начать деление.
Недавно идентифицированное состояние Neural G 0 имеет особенности, характерные для нейроэпителиальных клеток, и «характеризуется повышающей регуляцией генов, играющих ключевую роль в развитии нервной системы», - говорится в исследовании .
В случае рака мозга мутации могут привести к тому, что клетки выйдут из режима G 0 , что приведет к очень быстрому распространению. Глиомные опухоли головного мозга , например, возникают, когда нейроэпителиальные клетки вступают в фазы роста и деления с большей скоростью, чем обычно; понимание того, как работают эти фазы, может иметь решающее значение в борьбе с опухолями.
«Нейронные G 0 популяция клеток и экспрессия генов значительно связаны с менее агрессивными опухолями и длительным выживанием пациента для глиом,».
Исследователи уже используют инструменты нейронной сети, называемые классификаторами, для сопоставления клеток с фазами на основе информации о их РНК, и здесь команда разработала новый классификатор, почти как впервые видя фазы клеток в более высоком разрешении.
Вместо того, чтобы анализировать фактические ячейки, новый классификатор обрабатывает числа по существующим данным ячеек, что означает, что его проще использовать.
«Мы смогли выделить фазы, которые объединены в других классификаторах клеточного цикла», - говорит Плезье . «Это потенциально может иметь несколько различных применений».
Затем команда использовала свой инструмент ccAF (ASU клеточного цикла / Фред Хатчинсон), чтобы просмотреть данные об опухоли глиомы, обнаружив, что опухолевые клетки часто находились в состоянии Neural G 0 или G 1 . Более агрессивные опухоли имели меньше клеток отдыхаете на Neural G 0 уровне, возможно , указывает на одну будущую авеню , чтобы исследовать с точки зрения лечения.
Современные методы лечения рака направлены на уничтожение раковых клеток, что может привести к тому, что оставшиеся части опухоли станут более устойчивыми к лекарствам. Если вместо этого соответствующие клетки могут быть помещены в режим сна Neural G 0 , это может означать менее агрессивное распространение опухоли.
Следующий шаг - посмотреть, какие гены ответственны за перевод клеток в это состояние сна или покоя, в надежде, что ученые смогут выяснить механизм и использовать его. Между тем, ccAF делается с открытым исходным кодом для всех, и ему, возможно, еще предстоит узнать о других фазах клеточного цикла.
«Клеточный цикл - это такая хорошо изученная вещь, и тем не менее, мы смотрим на него снова в сотый раз, и у нас появляется новая фаза», - говорит Плезье .
«Биология всегда может показать нам что-то новое; вам просто нужно посмотреть».
Подписывайтесь на «Гродно 24» в Дзен Новости и на наш канал в Дзен