Лейкоз – рак крови или костного мозга – вызывается мутациями, которые позволяют дефектным клеткам крови накапливаться и вытеснять здоровую кровь. Для разработки эффективных методов лечения крайне важно знать, какие мутации вызывают лейкоз, а какой тип клеток дает начало лейкемическим клеткам.
Исследователи из Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Италии, EMBL-Европейского института биоинформатики, Великобритания, и университетов Гарварда, США, и Лунда, Швеция, теперь использовали генную инженерию для введения мутации, обнаруженной у пациентов с лейкемией человека, в мышей. В текущем выпуске Cancer Cell они сообщают, что мутация вызывает лейкемию, запуская врожденные генетические программы, которые позволяют лейкоцитам бесконтрольно размножаться. Результаты имеют значение для лечения лейкемии.
Кровь создается из небольшого количества мультипотентных стволовых клеток, которые делятся, дифференцируются и дают начало множеству различных типов клеток, из которых состоит кровь. В то же время они также поддерживают пул стволовых клеток посредством процесса, называемого самообновлением. В процессе дифференцировки клетки приобретают определенные свойства и функции, но теряют способность к самообновлению, как это делают стволовые клетки. Мутации, мешающие этому процессу и способствующие неконтролируемому разрастанию определенных клеток крови, могут привести к лейкемии. Исследователи из группы Клауса Нерлова из отделения биологии мышей EMBL теперь доказывают, что мутация в белке под названием C / EBPa вызывает у мышей острый миелоидный лейкоз (AML), тип лейкемии, поражающий одну линию белых кровяных телец.
«10 процентов всех пациентов, страдающих ОМЛ, имеют эту мутацию, но мы никогда не можем быть уверены, что она вызывает заболевание. Точно воспроизведя человеческую мутацию у мыши, мы доказали причинную связь », – говорит Пегги Кирстеттер, проводившая исследование в лаборатории Нерлова.
Вместо того, чтобы способствовать неконтролируемой пролиферации злокачественных стволовых клеток крови, что часто считается причиной лейкемии, мутация действует на уже частично дифференцированные клетки. Он перепрограммирует эти клетки для самообновления и производства бесчисленных дисфункциональных дочерних клеток, которые вытесняют здоровые клетки крови, что в конечном итоге приводит к неспособности транспортировать кислород по телу.
«Это первый случай, когда миелоидный лейкоз, не связанный со стволовыми клетками, возник в здоровой системе крови. Полученные данные будут иметь большое значение для нашего понимания развития и лечения лейкемии », – говорит Нерлов.
Ученые всегда считали, что мутация является решающим шагом, ведущим к лейкемии, против которой следует бороться с помощью лекарств. Нерлов и его коллеги определили генетическую программу, активируемую в самообновляющихся лейкозных клетках, которая характерна для аналогичных лейкозов, вызванных другими типами мутаций. Полученные данные свидетельствуют о том, что клеточные изменения, ведущие к самообновлению, не зависят от мутаций. Следовательно, для разработки лекарств с более общей эффективностью может быть более эффективным нацеливать молекулы и пути, общие для различных раковых стволовых клеток.
Источник: Европейская лаборатория молекулярной биологии