Раковые стволовые клетки сильно отличаются от нормальных

Исследователи из Dana-Farber Cancer Institute и Children's Hospital Boston выделили те немногочисленные раковые стволовые клетки, которые становятся причиной возникновения лейкемии. Оказалось, что эти клетки сильно отличаются от нормальных кроветворных стволовых клеток, что дает надежду найти средство уничтожать раковые клетки, не вредя здоровым.

Раковые стволовые клетки – самообновляющиеся клетки, видимо, ответственные за сохранение и распространение рака. Считается, что рецидивы лейкемии происходят в результате сохранения нескольких раковых СК, которые могут долгое время пребывать в состоянии покоя, а потом начинать делиться. Воздействие именно на эти клетки – оптимальный путь лечения онкологических заболеваний. Долгое время стоял вопрос, насколько сильно эти клетки похожи на нормальные стволовые клетки и какой именно тип СК первым начинает изменяться при лейкемии – самом распространенном детском онкологическом заболевании. Предполагалось, что лейкемия начинается с изменений в полностью недифференцированных СК – клетках, дающих начало всем остальным клеткам крови и способных к почти неограниченному самообновлению.

Однако ученые показали, что лейкемические стволовые клетки происходят не от недифференцированных СК, а от их потомства - частично коммитированных несамообновляющихся клеток-предшественников (короткоживущих клеток, которые могут дать начало нескольким, но не всем типам клеток крови). Более того, было показано, что генетическая программа полностью развитых лейкемических СК не такая, как у нормальных СК.

В настоящее время некоторые формы лейкемии удается лечить, но это дорогостоящее и опасное лечение, поскольку основано на уничтожении всех кроветворных СК (как раковых, так и нормальных). После этого для восстановления нормального кроветворения требуется пересадка костного мозга – а найти подходящего донора не всегда удается.

Открытие отличий между раковыми и нормальными СК дает надежду на такое лечение лейкемии, при котором будут уничтожаться только раковые клетки, тогда как нормальные сохранятся. В этом случае сохраняется нормальная кроветворная система и нет необходимости в трансплантации костного мозга.

Работа выполнена на мышах, у которых моделировали лейкемию. Чтобы проверить свою гипотезу, ученые вставили в нормальные частично коммитированные клетки-предшественники гранулоцитов-макрофагов (GMP) человеческий ген MLL-AF9. Этот ген вызывает у людей острую миелогенную лейкемию (AML). Затем при помощи специальной очистки ученые получили популяцию мышиных лейкемических клеток с большим содержанием лейкемических СК – это доказывалось тем, что здоровую мышь можно было заразить лейкемией, введя ей очень малое число таких клеток. Удавалось вызвать лейкемию при помощи всего четырех клеток из этой популяции.

Затем ученые сравнивали активность генов в полученных ими лейкемических СК с активностью генов в первоначальной популяции частично коммитированных клеток-предшественников и в популяции нормальных некоммитированных кроветворных СК. Первые две популяции имели сходный профиль генетической активности, но в раковых СК работали несколько сотен генов, обеспечивающих возможность самообновления – в коммитированных предшественниках эти гены не активны.

В дальнейшем усилия ученых будут направлены на выявление среди этих генов тех, которые особенно активны и отвечают за раковое перерождение клеток. В конечном итоге эти гены могут стать мишенью для лекарств нового типа, избирательно поражающих такие клетки.

Более того, выявление индивидуального набора таких генов у каждого конкретного пациента сможет предсказать сложность и успешность лечения в его случае. Пока что ученым не удалось выделить чистую популяцию лейкемических СК у людей, страдающих этим заболеванием. Возможно, определение «генетической подписи» позволит выявить лейкемические СК и у людей, что даст возможность прогнозировать течение болезни и успех лечения.

Материалы исследования опубликованы в статье Andrei V. Krivtsov et al. Transformation from committed progenitor to leukaemia stem cell initiated by MLL–AF9. Nature advance online publication 16 July 2006

По материалам EurekAlert!

Источник: cmbt.su