Обнаружен ключевой ген, ответственный за развитие лейкемии

Исследователи идентифицировали ген, продукт которого контролирует быструю пролиферацию (деление) стволовых клеток, дающих начало всем специализированным клеткам крови. Это открытие должно послужить основой более «прицельной» терапии лейкемии и других онкогематологических заболеваний (раков крови).

В дополнение к этому, изучая роль обнаруженного гена, исследователи обнаружили возможный путь спасти жизнь пациентам с онкогематологическими заболеваниями с помощью трансплантации костного мозга.

Исследование было проведено в Калифорнийском Университете (University of California). Руководителю работы, профессору Emmanuelle Passegue и ее коллегам удалось показать, что ген JunB является центром сложной сети внутриклеточных сигналов, регулирующих пролиферацию и дифференцировку гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) – мультипотентных, самообновляющихся клеток, которые дают начало всем клеткам крови.

В статье, опубликованной 7 апреля 2009 года в журнале Cancer Cell, описано, что происходит с ГСК, в которых отсутствует ген JunB, как in vitro, в чашке Петри, так и in vivo, после трансплантации мышам с костным мозгом, уничтоженным облучением. Во всех случаях ученые наблюдали активную пролиферацию миелоидного ростка гемопоэза, которая при трансплантации мышам приводила к миелобластному лейкозу. Таким образом, делеция (выпадение) гена JunB неизбежно приводит к развитию рака крови.

Без белка JunB ГСК теряют способность адекватно реагировать на факторы Notch и TGF-бета, - важнейшие ростовые факторы и морфогены, определяющие поведение клеток. Обнаружение этого механизма может стать настоящим прорывом в разработке схем терапии пациентов, страдающих от лейкемии, а может оказаться и просто одним из множества молекулярно-генетических механизмов, ответственных за развитие данного заболевания.

В других исследованиях было показано, что ГСК, которые дают начало лейкемии, исчерпывают свой потенциал и гибнут гораздо быстрее нормальных ГСК. Однако при мутации в JunB такого не происходит, и злокачественные ГСК продолжают неограниченно делиться. Несмотря на применение исследователями мощного химиотерапевтического препарата 5-FU, чтобы подавить пролиферацию лейкемических клеток у мышей, ГСК быстро восстанавливали свое исходное количество после проведенной химиотерапии.

Контрольной группе мышей была проведена трансплантация нормальных ГСК. Им также проводилась химиотерапия, и при сравнении выживаемости животных из контрольной и опытной групп после нескольких циклов лечения выяснилось, что как дефицитные по Jun-B, так и нормальные ГСК с равной вероятностью восстанавливают кроветворную систему.

В ходе работы также выяснилось, что успех приживления ГСК в организме зависит от чистоты их популяции – чем меньше примесей других клеток содержат ГСК, тем с большей вероятностью они приживутся в костном мозге реципиента и восстановят кроветворную систему. Это обнаружилось следующим образом: вначале исследователей поразило, что дефицитные по JunB ГСК приживаются гораздо эффективнее обычных. Ученые предположили, что это может быть связано с чистотой популяции, поскольку в случае клеток с мутацией гена JunB трансплантировали высокоочищенную популяцию, а в случае обычных ГСК – мононуклеарную фракцию костного мозга, как принято в клинике. Тогда в качестве контроля были взяты так называемые SLAM-клетки – чистую популяцию ГСК. В этом случае приживление трансплантата в обеих группах было одинаковым.

Второе, «случайное», открытие, пожалуй, может оказаться более важным для пациентов, которым показана трансплантация костного мозга при лейкемии, лимфомах, множественной миеломе и некоторых других типах рака. Сегодня трансплантация костного мозга не во всех случаях обеспечивает попадание в организм пациента достаточного количества ГСК. Но применение чистой популяции ГСК может стать решением этой проблем и обеспечить хорошую приживаемость трансплантата.

По материалам:
University of California - San Francisco