Vědci rakoviny identifikují „přepínač“, který umožňuje regenerovat střevní buňky po poranění

Vědci z University of Colorado Cancer Center vyřešili buněčné tajemství, které může vést k lepším terapiím pro kolorektální a jiné typy rakoviny.

Peter Dempsey, Ph.D., profesor pediatrie –Vývojová biologie Na CU School of Medicine a Justin Brumbaugh, Ph.D., docent molekulární, buněčné a vývojové biologie v Cu Boulder, nedávno, Publikováno Příspěvek v časopise Biologie přírodních buněk ukazující důležitost methylačního procesu H3K36 při regulaci plasticity a regenerace ve střevních buňkách.

„Střevo má obrovskou schopnost regenerovat se po zranění a dělá to prostřednictvím modelu dediference,“ vysvětluje Dempsey. „Buňky se po poranění deliferenční do typu regenerativní kmenové buňky a ty kmenové buňky nakonec obnovit střevo a otočit se zpět na normální buňky. “

Nalezení přepínače

Vědci hledají dlouho pro „přepínač“, který se stává pravidelným Střevní buňky Zpět do regenerativních kmenových buněk, říká Brumbaugh. Pomocí zvířecích modelů HE, Dempsey a zbytek jejich výzkumného týmu zjistili, že methylace H3K36 – biochemický proces, který se vyskytuje v proteinu H3 histon – je zodpovědný za zapnutí a vypnutí tohoto plastického stavu.

„Pokud o tom přemýšlíte, ty buňky, které jsou obvykle ve střevě, si musí udržovat svou identitu, aby byly funkční,“ říká Brumbaugh. „Musíte si být jisti, že se neotočí, když to nemají, protože ztratíte svou specializovanou funkci – což je také charakteristickým znakem rakoviny. modifikace histonuProtože epigenetika má v této souvislosti smysl studovat. Dává smysl, že máte tuto formu regulace, která zabrání reverzi a zablokování buněčného osudu. “

Další kroky

S methylací H3K36 identifikovanou jako proces odpovědný za přepínač mezi normálními buňkami a regeneračními buňkami, vědci tvrdí, že dalším krokem je hledat způsoby, jak zacílit na proces, jak jej vypnout, nebo podle potřeby k léčbě karcinomu kolorektálního a střevního stavu, které mohou vést k rakovině.

„Zdá se, že methylace H3K36 se přímo podílí na rozlišení buněk, ale pokud je vezmete pryč, buňky se vrátí do tohoto regenerativního stavu kmenových buněk,“ říká Dempsey. „Tento regenerační stav je důležitý, když máte zranění a opravu, ale existují také určité kolorektální rakoviny, které mají přesně tento regenerační genový podpis. Chronitická kolitida, Zánětlivé onemocnění střevje systém opakujícího se zranění a vede k vyššímu riziku Kolorektální rakovina. Myslíme si, že máme mechanismus, který by mohl být přímo aplikován na tyto typy rakoviny, a to je něco, co chceme studovat. “

Mimo rakovinu tlustého střeva může mít proces methylace také důsledky pro rezistenci na chemoterapii a záření, říká Dempsey.

„Když se buňky přepnou do tohoto stavu regenerativních kmenových buněk, stanou se odolnější vůči určitým ošetřením a to je problém,“ říká. „Pokud máte pacienta, který není pacient s rakovinou tlustého střeva, ale podstupuje chemoterapii nebo Radiační terapieJedním z vedlejších účinků těchto terapií je to, že dostanete destrukci střevních kmenových buněk. U některých pacientů, pokud to není dávkováno správně, můžete ve skutečnosti svlékat celou podšívku střeva. Pokud byste mohli pochopit, jak tento stav zapnout, můžete být schopni přimět buňky, aby byly více chráněny. “

Budoucí aplikace

Brumbaugh zdůrazňuje, že nedávno publikovaný výzkum je jen prvním krokem k pochopení procesu, který by mohl mít významnou roli při léčbě nemocí v budoucnosti.

„Jako biologové kmenových buněk chceme porozumět maticím a šroubům tohoto procesu, protože pokud ano, můžete to manipulovat,“ říká. „Možná to budete chtít manipulovat Testování drogPro modelování nemocí – i když to není něco, kde máme přímou terapii, kterou aplikujeme na pacienty, pokud dokážeme pochopit, jak nemoc funguje, pak to poskytuje možnosti a příležitosti k informování terapií.

„To by bylo v budoucnu daleko, ale vytvoření určitých typů buněk pro transplantační terapie je něco, co je v aréně kmenových buněk velmi vzrušující,“ dodává. „Nejsme nikde blízko tomu, ale pokud chápete, jak tento proces manipulovat, můžete začít přemýšlet o těchto typech věcí.“