Как и эмбриональные стволовые клетки, плюрипотентные стволовые клетки также могут специализироваться на любом типе клеток в организме, следуя биохимическим сигналам. Ученые долгое время изучали эти сигналы и сигналы, чтобы процесс можно было понять и контролировать. Теперь исследователи узнали больше о том, как клетки отключают плюрипотентность и оседают в своей окончательной функциональной форме. Было обнаружено, что молекула под названием BEND3 отключает сотни генов, которые связаны с дифференцировкой и поддержанием плюрипотентности. Клетки специализировались и приобретали свою идентичность только тогда, когда BEND3 подавлялся.
Это исследование дало новое представление о процессах развития и может также применяться к исследованиям рака, сказал руководитель исследования Суприя Прасантх, заведующий кафедрой и профессор Университета Иллинойса Урбана-Шампейн.
Во многих раковых клетках пролиферация безудержна, потому что проверки клеточного цикла не работают так, как должны, сказал Прасантх. Клетки обычно перестают активно размножаться, когда они полностью дифференцированы. Прасант добавил, что прогнозы о том, насколько хорошо рак будет реагировать на лечение, часто связаны «со статусом дифференцировки. Чем более дифференцирована опухоль, тем лучше прогноз».
Если терапия успешно сокращает опухоль, продолжил Прасант, стволовые клетки могут репопулировать клетки, которые были удалены, восстанавливая опухоль. Возможно, удастся улучшить лечение рака, переключив злокачественные клетки из режима пролиферации в режим дифференцировки.
Известно, что BEND3 важен для клеточного цикла, и команда Прасанта определила, что он может блокировать или уменьшать экспрессию генов, когда он связывается с различными частями генома. Если BEND3 был устранен, эта экспрессия была восстановлена.
«Когда вы проводите эти исследования экспрессии генов, вы можете видеть, как сотни генов идут вверх, сотни вниз», — сказал Прасант. «Но что это на самом деле значит?» В этом исследовании исследователи ответили на этот вопрос. Они определили, что многие из этих пониженных генов могут стимулировать дифференцировку клеток. Когда BEND3 связывается с генами клеточного цикла, клетки не дифференцируются. Когда BEND3 удаляется, клетки движутся к дифференцировке.
Существуют и другие регуляторы клеточного цикла, с некоторыми из которых взаимодействует BEND3. BEND3, по-видимому, является центральным игроком в процессе определения судьбы клетки, отметил Прасант. Это делает его хорошей мишенью для новых лекарств. Однако это также означает, что лекарства, нацеленные на молекулу, могут иметь побочные эффекты.
Дополнительная работа, о которой сообщалось в Genes and Development командой Прасанта и сотрудниками, изложила структурные данные о том, как BEND3 контролирует экспрессию генов.
