Вечная молодость опухоль-инициирующих клеток

Исследователи из National Cancer Institute (Мэриленд, США) провели сравнение нормальных стволовых клеток и так называемых «раковых стволовых клеток» на ранних стадиях их малигнизации (озлокачествления). Работа была проведена на клетках глиобластомы и является существенным шагом в направлении разработки специфической терапии опухолей различных тканей.

Следует отметить, что термин «раковая стволовая клетка» не может быть назван общепризнанным. Более правильно называть такие клетки опухоль-инициирующими клетками с некоторыми характеристиками стволовых. Они представляют собой небольшую самоподдерживающуюся популяцию в пределах опухоли, способную давать начало другим типам клеток, не достигая, однако, нормального функционального состояния нормальной клетки той или иной ткани. Предыдущие исследования показали, что такие клетки присутствуют в различных типах опухолей нервной ткани, включая глиобластомы. Несмотря на то, что они имеют некоторые характеристики, позволяющие приблизить их к стволовым клеткам, они несут генетические абберации, определяющие их туморогенность (способность инициировать опухолевый процесс).

«До настоящего времени существовало крайне мало сообщений, касающихся того, когда именно в процессе развития тканеспецифических стволовых клеток происходит их озлокачествление, какие при этом задействуются внутриклеточные сигнальные пути и какие в них присутствуют нарушения», объясняет руководитель исследования профессор Говард А. Файн (Howard A. Fine). Чтобы выявить сигнальные пути, играющие ключевые роли в образовании опухоль-инициирующих клеток, эти клетки были изолированы из фрагментов биопсий глиобластом пациентов, а затем было проведено их сравнение с нормальными стволовыми клетками человека и мыши.

Было обнаружено, что изолированные опухоль-инициирующие клетки имеют гораздо больше общих черт с ранними эмбриональными стволовыми клетками, нежели с поздними эмбриональными стволовыми клетками или стволовыми клетками, полученными из тканей взрослого организма. По-видимому, их опухолевая трансформация происходит в результате эпигенетической репрессии гена рецептора морфогенетического белка костной ткани первого типа (от bone morphogenic protein receptor 1B, BMPR1B) мультимолекулярным репрессорным комплексом. Морфогенетические белки костной ткани (от bone morphogenic proteins, BMPs) – это полифункциональные факторы, определяющие пролиферацию, дифференцировку и апоптоз (регулируемую гибель) стволовых клеток на различных этапах развития. Реакции клетки на эти белки зависят от стадии клеточного цикла и локального микроокружения, в котором находится клетка. При ре-активации гена BMPR1B, экспрессия которого подавляется в злокачественных клетках, происходит восстановление их нормального дифференцировочного потенциала и прекращение неконтролируемой пролиферации.

«Наше исследование является примером того, каким образом временное нарушение регуляции внутриклеточных процессов приводит к тому, что нормальная стволовая клетка теряет способность давать начало терминально дифференцированным клеткам организма, вместо этого претерпевая неограниченную и нерегулируемую пролиферацию. Это позволяет лучше понять патогенез опухоли и биологию опухоль-инициирующих клеток. BMPR1B представляет собой удобную молекулярную мишень для терапевтических препаратов, способных вызвать его реактивацию».

По материалам: Lee et al. Epigenetic-Mediated Dysfunction of the Bone Morphogenetic Protein Pathway Inhibits Differentiation of Glioblastoma-Initiating Cells.Cancer Cell 2007; 13: 69–80.