Учёные выяснили, как эмбриональные клетки способны останавливать развитие и месяцами ждать подходящих условий. Это открытие объяснило механизм отложенной беременности у животных и то, как опухолевые клетки могут годами «прятаться» от лечения.
Эмбриональная диапауза — состояние, в котором зародыш останавливается на стадии бластоцисты и остаётся жизнеспособным, пока условия не станут безопасными. До сих пор оставалось непонятно, каким образом клетки сохраняют плюрипотентность, полностью замедляя работу.
Команда из Университета Рокфеллера создала в лаборатории условия стресса для эмбриональных стволовых клеток мышей. Сначала применили вещества, блокирующие работу белка mTOR, тем самым имитируя нехватку питательных веществ. Затем использовали препарат I-BET151, который подавляет действие регуляторных белков и создаёт ощущение дефицита факторов роста. Несмотря на разные методы, клетки реагировали одинаково: резко снижали энергетические затраты и синтез белков, но сохраняли способность превращаться в любые типы тканей.
Генетический анализ показал, что в норме определённые участки ДНК блокируются белками Capicua. Они удерживают «выключенными» гены-тормоза. Но при стрессе Capicua перестают удерживать эти участки, и гены активируются. Они подавляют путь MAP-киназы — именно он заставляет клетку выбирать специализацию. Когда исследователи искусственно отключали эти гены-тормоза, клетки сразу теряли универсальность и начинали активно дифференцироваться. Это доказало, что найденный механизм работает как главный переключатель режима ожидания.
Открытие объясняет не только выносливость эмбрионов, но и поведение клеток взрослого организма. Вероятно, подобный механизм используют опухолевые клетки и элементы иммунной системы: они могут надолго переходить в «сон», переживать воздействие лекарств или нехватку ресурсов, а затем снова начинать активное деление. Понимание этого процесса открывает путь к новым стратегиям терапии онкологических заболеваний.
Источник: Naked Science
Рекомендуем также: