Их новое исследование указывает на биомаркер в клеточном оборудовании, которое могло не только служить дальним обнаружением рака толстой кишки, но потенциально использоваться, чтобы противодействовать передовым формам болезни, второй по величине причине смерти от рака в США.В исследовании, опубликованном онлайн 4 февраля в журнале Cell Stem Cell, инженеры-биомедики Герцога показывают, как развитие рака толстой кишки запутанно связано с определенным microRNA, который диктует, как клетки делятся.
«Четверть населения в мире затронута некоторым типом воспаления пищеварительного тракта», сказал ведущий автор Ксилинг Шен, адъюнкт-профессор биоинженерии в Университете Дюка. «У этих пациентов всегда есть намного более высокий шанс заболевания раком толстой кишки, но это никогда не было ясно почему. Теперь мы нашли связь».
В исследовании группа Шена сосредоточилась на microRNA, названном Миром-34a, который дает стволовым клеткам рака странную способность разделиться асимметрично. Это управления процессом злокачественное население стволовой клетки и производит разнообразный набор клеток.В то время как исследователи знали, что Мир-34a был ответственен за эту способность, никто не знал, куда она прибыла из, потому что нормальные, здоровые стволовые клетки двоеточия асимметрично не делят и не нуждаются в этом microRNA.
Они задались вопросом, была ли мутация, уникальная для стволовых клеток рака или скрытой роли для microRNA в нормальной физиологии.Чтобы узнать, Шен и его коллеги удалили Мир-34a из генетического кода некоторых мышей. Но ничего не произошло.
«Это действительно озадачило научное сообщество», сказал Шен. «Обычно, если что-то важно, и Вы удаляете его, это вызывает проблему».В последнем исследовании, однако, обнаружилась проблема, когда ткани мышей стали воспаленными. Без любого microRNA Мира-34a их стволовые клетки быстро стали неконтролируемыми и сформировали много подобных опухоли структур.
На основе исследования группа Шена пришла к заключению, что даже при том, что Мир-34a активен при раке, это – на самом деле хороший парень. Вызванный, чтобы действовать, когда пищеварительный тракт становится воспаленным, Мир-34a вызывает процесс асимметричного подразделения, помогая управлять нормальным населением стволовой клетки.Даже на ранних стадиях роста опухоли, microRNA остается активным, чтобы подавить население стволовой клетки рака. В то время как рак прогрессирует, однако, его камеры развивают мутации, которые позволяют отключить Мир-34a, заставляя клетки разделиться на гибкие гибриды, которые могут вернуться назад в стволовые клетки в случае необходимости.
Именно эта гибкость делает раковые образования поздней стадии настолько трудными уничтожить.«Как правило, когда Вы смотрите на опухоли и видите что-то, что не находится в нормальной ткани, Вы думаете, что это – плохая вещь», сказал Шен. «Но оказывается, что при нормальных обстоятельствах эти microRNAs – хорошие парни, которые только обнаруживаются, когда вещи идут не так, как надо. И то, когда Вы заставляете их замолчать при раке поздней стадии, он похож на суперзлодея, выдержало супергероя, и рак становится намного хуже».Но Шен надеется, что понимание роли Мира-34a могло бы привести к уязвимости этого суперзлодея.
С тестом, чтобы искать поднятые уровни Мира-34a, исследователи могли создать систему раннего оповещения, чтобы заболеть раковыми образованиями на их юных стадиях, когда их намного легче вылечить. И как возможное лечение рака поздней стадии, исследователи пытаются заставить раковые клетки выражать Мир-34a снова. Это мешало бы опухолевым клеткам получить гибкость, чтобы вернуться назад к стволовым клеткам и позволить врачам вытирать их раз и навсегда.
Клинические испытания в настоящее время пытаются сделать просто это в многократных типах рака, но это – первое исследование, которое показало, что могло бы также работать на рак толстой кишки. Открытие также поможет исследователям проектировать клинические испытания и выбрать пациентов, у которых есть лучшая возможность ответить на терапию.
Это исследование было поддержано Национальными Институтами Здоровья (R01GM95990, R01GM114254), Национальный научный фонд (1350659, 1137269), Наука Стволовой клетки штата Нью-Йорк (C029543) и Управление перспективного планирования оборонных научно-исследовательских работ (19-1091726).