Стволовые клетки отличаются от всех других клеток в нашем организме, потому что они сохраняют замечательную генетическую пластичность, чтобы бесконечно самообновляться, а также превращаться в типы клеток с более специализированными функциями. Однако за эту замечательную способность к самообновлению приходится платить, поскольку стволовые клетки могут стать семенами рака. Таким образом, выявление генетических программ, поддерживающих способность к самообновлению, является жизненно важным шагом в понимании ошибок, которые сбивают с пути нормальную стволовую клетку, направляя ее на путь превращения в раковую стволовую клетку.
Изоляция клеток от различных других типов клеток очень похожа на рыбалку – вам нужен хороший "крюк" который может распознавать определенный белковый маркер на поверхности клетки, чтобы вытащить эту клетку. До сих пор выделение чистых стволовых клеток молочной железы (MaSC), которые играют важную роль в развитии молочных желез, а также в формировании рака груди, было сложной задачей. MaSCs немногочисленны и имеют общие маркеры клеточной поверхности с другими клетками. В статье, опубликованной сегодня в Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые из лаборатории профессора Грегори Хэннона в Лаборатории Колд-Спринг-Харбор (CSHL) использовали мышиную модель для идентификации нового маркера клеточной поверхности на MaSCs. Используя этот маркер, команда смогла собрать образец MaSC беспрецедентной чистоты.
"Мы описываем маркер под названием Cd1d," говорит исследователь CSHL Камила Дос Сантос, Ph.D., первый автор статьи. Маркер, также присутствующий на поверхности специализированных иммунных клеток, экспрессируется на поверхности определенной популяции клеток молочной железы как у мышей, так и у людей.
Команда воспользовалась тем фактом, что MaSC делятся намного медленнее, чем другие клетки. Они использовали линию мышей, которая экспрессирует зеленый флуоресцентный белок, или GFP, в подтипе эпителиальных клеток, включая MaSC. Хитрость в том, что этот ген можно отключить, дав мышам химическое вещество под названием доксициклин. "Прелесть [этой модели] в том, что, остановив экспрессию GFP, вы можете напрямую измерить количество делений клеток, произошедших с момента отключения GFP," Дос Сантос объясняет. "Клетки, которые делятся меньше всего, будут нести GFP дольше всех, и мы их охарактеризовали."
Используя этот подход, Дос Сантос и ее коллеги смогли выбрать стволовые клетки в молочных железах, чтобы проверить сигнатуру экспрессии их генов. Они подтвердили, что метод очистки, в котором использовался Cd1d в сочетании с другими известными маркерами, значительно повысил чистоту по сравнению с другими методами, включая ранее опубликованные.
"Благодаря этому прогрессу мы теперь можем профилировать нормальные и раковые стволовые клетки с очень высокой степенью чистоты и, возможно, указать, какие гены следует исследовать в качестве следующих мишеней для лекарств от рака груди," – говорит профессор Хэннон, который также является исследователем Медицинского института Говарда Хьюза.