Кто отдает приказы стволовым клеткам?

Исследователи из Swiss Institute for Experimental Cancer Research (ISREC) показали, что один из генов, управляющих эмбриональным развитием, выполняет две видимо противоречащие друг другу задачи – сохраняет стволовые клетки после имплантации эмбриона в матку и впоследствии направляет их дифференцировку в нужные ткани.

Было выявлено, что на развитие эмбриона влияет белок Nodal, контролирующий активность целого ряда регуляторных генов. Этот белок необходим уже на стадии имплантации эмбриона, он влияет на размножение стволовых клеток и на взаимодействия между ними. Но для выполнения этих функций белку необходимы определенные ферменты, регулирующие его активность; они усиливают клеточную продукцию Nodal и не позволяют стволовым клеткам слишком рано начать дифференцировку. Если блокировать действие этих ферментов, Nodal оказывает противоположный эффект – запускает каскад молекулярных сигналов, стимулирующих дифференцировку.

В своей статье ученые описывают, как связанная и не связанная с ферментом формы Nodal, взаимодействуя, дают возможность стволовым клеткам понять, куда они должны двигаться и в какие клетки превращаться, когда эмбрион достигнет определенного размера. Запускаются целые блоки химических программ, работающих по каскадному принципу, а Nodal при этом сохраняет градиент концентрации. В зависимости от времени воздействия сигнала Nodal клетки реагируют на него по-разному.

Один из отличительных признаков раковых клеток, роднящих их со стволовыми – их неспецифичность. Ученые полагают, что сигнальные пути, которые используются злокачественными клетками при их миграциях и проникновении в другие ткани, могут быть сходными с теми, которые работают в эмбриональном развитии организма. Недавние исследования Northwestern University подтверждают эту гипотезу – у клеток агрессивной меланомы отмечена повышенная секреция белка Nodal. Изучение работы этого белка в эмбриональном развитии может дать ключ к контролю его активности в опухолевых клетках.

###

Статья: BenHaim, N, Lu, C, Pescatore, L, Mesnard, D, Bischofberger, M, Naef, F, Robertson, EJ, Guzman, M, and Constam, DB (2006): The Nodal precursor acting via activin receptors induces mesoderm by maintaining a source of its convertases and BMP4. Developmental Cell 11: 1-11, September 2006

Источник: Cmbt.su