Активация гена, отвечающего за распространение рака, способствует восстановлению клеток сердца

0

Исследователи из Кембриджского университета обнаружили, что, включение гена, способствующего распространению рака, способствует усилению регенерации поврежденной сердечной мышцы. Результатами исследования, опубликованными в апреле 2020 года поделилось издание Nature Communication. Данные выводы могут стать началом новой лечебной терапии при заболеваниях сердца.

Болезни сердца, обусловленные врожденным или приобретенным повреждением сердечной мышцы, являются ведущей причиной смерти в большинстве развитых стран. Повреждение сердечной мышцы может быть связано с недостатком кислорода, как при ишемической болезни сердца, или из-за чрезмерного механического стресса, как при некоторых формах врожденных пороков сердца и связанных с инфекцией повреждений.

В настоящее время нет способа восстановить прочность поврежденных клеток сердечной мышцы или заменить их мертвыми. Сердце заполняет эти промежутки рубцовой тканью, которая скорее волокнистая, чем мышечная. Оно, следовательно, продолжает терять сократительную силу, и тело соответственно ослаблено потерей адекватного нагнетания насыщенной кислородом крови.

Сердечная недостаточность является результатом такого продолжающегося повреждения мышц, и это может привести к серьезному ухудшению качества жизни, а в конечном итоге, к смерти. Ежегодно она затрагивает около 23 миллионов человек по всему миру.

После одиночного сердечного приступа, когда одна или несколько артерий к сердечной мышце блокируются, до миллиарда сократительных волокон сердечной мышцы могут быть потеряны, с тяжелым рубцеванием сердца, если человек выживает. “Неспособность сердца к самовосстановлению является значительной неудовлетворенной клинической потребностью”, – говорит исследователь Кэтрин Уилсон.

Исследователям удалось определить белок, который играет решающую роль в лечении рака, связанного с повреждением сердца. Ген Myc является одним из многих, которые, как известно, имеют большую роль в производстве рака, потому что он, как оказалось, чрезмерно активен в большинстве раковых заболеваний. Поэтому значительное количество исследований было сосредоточено на понимании и манипулировании этим геном.

В настоящем исследовании рассматривались эффекты регуляции экспрессии гена Myc в мышиной модели. Upregulation намеревается увеличить работу гена оперируя понятиями продукции протеина. Исследователи увидели, что когда ген был сверхактивен, это привело к возникновению рака во многих органах, таких как печень и легкие. Стимулирующие рак эффекты были обусловлены репликацией очень большого количества клеток в течение всего лишь нескольких дней. Однако, как ни странно, опухолевая продукция не была замечена в сердце.

Учёные проанализировали этот вопрос, и установили, что изменения в уровне активности гена Myc могут вызывать соответствующий эффект в клетках сердечной мышцы только в том случае, если существует достаточное количество другого белка, называемого Циклином T1. Ген Ccnt1 кодирует это внутри клеток. В действительности, гены Ccnt1 и Myc должны быть совместно экспрессированы, чтобы последний работал.

Поставляя циклин T1, исследователи обнаружили, что он заставляет клетки сердечной мышцы переключаться в другое состояние и входить в регенеративную фазу. Это заставляет сердечные клетки реплицироваться, несмотря на то, что взрослые сердечные клетки обычно не реплицируются. А конечный результат? По словам Уилсона: “Произошло значительное увеличение количества клеток сердечной мышцы”.

Исследователи использовали технологию секвенирования следующего поколения под названием ChIP для визуализации действия Myc в клетках сердца. Они обнаружили, что Myc запускает экспрессию транскрипционного фактора – белка, который связывается с ДНК в клетках-мишенях, включая экспрессию генов. Однако они также заметили, что, хотя это связывание происходит обычно, фактор транскрипции не может активировать ген, как ожидалось, и, следовательно, не может индуцировать репликацию клеток сердца. Это было связано с дефицитом циклина Т1. Затем они добавили циклин T1 к клеткам сердца с гиперактивной экспрессией Myc-и пролиферация клеток начала происходить.

Исследователи хотят работать над своими результатами, чтобы разработать терапию на генном уровне для сердечных заболеваний. В то же время, они не хотят, чтобы вызвать опухоли сердца. Уилсон резюмирует их поиски: “Мы хотим использовать краткосрочные, переключаемые технологии, чтобы включить Myc и циклин T1 в сердце. Таким образом, мы не оставим никакого генетического следа, который мог бы непреднамеренно привести к образованию рака.”

Поделиться в соц сетях:

Комментарии закрыты