Обнаружена связь между механизмом регуляции в стволовых клетках и раком

Исследователи с медицинского факультета Манчестерского университета (Великобритания) вместе с коллегами из Онкологического центра им. М. Д. Андерсона (США) выявили новую роль онкогенного сигнального пути в самовосстановлении эмбриональных стволовых клетках (ЭСК) и в перепрограммировании клеток взрослого организма в ЭСК-тип, что, как надеются учёные, окажет содействие будущим разработкам в области противораковой терапии.

Исследование помогает лучше понять механизм самовосстановления эмбриональных стволовых клеток, а также проливает свет на ту роль, которую играет фермент киназа Аврора А (Aurka — онкопротеин, присутствующий в особо высоких концентрациях в некоторых типах злокачественных опухолей человека). Его подробности и полученные результаты описаны в статье, опубликованной в журнале Cell: Stem Cell.

Эмбриональные стволовые клетки (микрофото Miodrag Stojkovic / Science Photo Library).

С ЭСК и индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (иПСК) связываются серьёзные надежды на получение дифференцированных клеток для разработки новых путей изучения этиологии болезней, более эффективных лекарственных препаратов и диагностических методов; кроме того, это «будущее трансплантологии». Не секрет, что между ЭСК и раковыми клетками слишком много общего. Они могут выживать без доступа к крови (то есть без использования стандартного механизма получения энергии через окисление глюкозы), оба типа способны к бесконечному делению и т. п.

Сборная команда учёных, применив на практике методы функциональной геномики, обнаружила, что одним из основных компонентов, обеспечивающих нормальное функционирование ЭСК, является протеин киназа Аврора А (Aurka). Оказалось, что Аврора А способна инактивировать хорошо известный супрессор опухолей р53, который играет роль своеобразного хранителя генома, а его мутация или удаление ассоциируются с широким спектром злокачественных опухолей. Без Авроры А повышенный уровень р53 заставляет ЭСК дифференцироваться, а потому терять свое уникальное стволовоклеточное состояние.

Связав потерю Авроры А с реактивацией р53, удалось показать, что эта киназа проводит фосфорилирование одной из аминокислот в гене р53, сдвигая ЭСК из состояния готовности к дифференцированию к состоянию самореставрации. Это по-настоящему важное наблюдение не только с точки зрения фундаментальной науки и прикладной онкологии (выключаем Аврору — включается р53 — рак погибает сам собой), но и для скорейшей практической реализации потенциала самих стволовых клеток в биомедицине.

Интересно, что, в отличие от зрелых клеток, характеризующихся низким уровнем р53, ЭСК и иПСК демонстрируют очень высокую экспрессию этого протеина. Ранее отмечалось, что р53 играет лишь ограниченную роль в активации апоптоза и ингибировании клеточного цикла в плюрипотентных клетках. И нынешнее исследование даёт вполне обоснованное объяснение этой давней загадке. Кроме того, подтверждается целесообразность дальнейших разработок лекарств, блокирующих действие киназы Аврора А (и некоторые из них, к слову, уже проходят клинические испытания).

Подготовлено по материалам Medical Xpress.