Как единичное генетическое изменение вызывает опухоли сетчатки у маленьких детей

Дэвид Э. Кобриник, доктор медицинских наук, из Центра зрения Детской больницы Лос-Анджелеса (CHLA), вместе с коллегами из Мемориального онкологического центра Слоуна-Кеттеринга, ответил на давний вопрос о том, почему мутации гена RB1 в первую очередь вызывают опухоли. сетчатки, а не других типов клеток. Его исследование, которое может выявить новые клеточные сигнальные пути, имеющие отношение к развитию сетчатки, раку и, в конечном счете, разработке новых методов лечения, опубликовано в раннем выпуске журнала Nature на этой неделе.

«Эти открытия значительно продвинули наше понимание рака не только потому, что они решают загадку RB, но и потому, что в более общем плане они предполагают, что рак может развиваться в результате сотрудничества между мутациями, вызывающими рак — в данном случае инактивацией гена RB1 — и схемы, специфичные для типов клеток », — сказал Кобриник, который также является исследователем в Исследовательском институте Сабана при CHLA и доцентом офтальмологии в Глазном институте USC, Медицинской школы Кека в Университете Южной Калифорнии.Ген RB1 кодирует белок-супрессор опухоли, называемый Rb, который предотвращает чрезмерный рост клеток, ингибируя развитие клеточного цикла до тех пор, пока клетка не будет готова к делению. Если оба аллеля гена RB1 мутируют в раннем возрасте, белок Rb инактивируется, что приводит к развитию рака ретинобластомы. (Хотя белок Rb регулирует пролиферацию во многих типах клеток, только клетки сетчатки обычно образуют рак, когда функция гена RB1 потеряна.)Кобриник и его коллеги обнаружили, что ретинобластомы происходят из предшественников фоторецепторов колбочек, и их исследование объясняет, почему ретинобластомы возникают в этих клетках-предшественниках.

Колбочки или колбочки — это один из двух типов фоторецепторных клеток сетчатки, отвечающих за цветовое зрение. Предшественник колбочек — это незрелая клетка колбочек, которая еще не полностью дифференцировалась.Исследование показывает, что предшественники колбочек явно экспрессируют ключевые, связанные с раком белки, которые обеспечивают пролиферацию и подавляют апоптоз или запрограммированную гибель клеток. Между тем, роль белка Rb заключается в сдерживании такой пролиферации — это означает, что потери одного Rb достаточно, чтобы позволить неконтролируемую пролиферацию клеток, вызывающую образование ретинобластомы.

«Мы показали, что программа нормального развития предшественников колбочек взаимодействует с мутациями RB1, чтобы нарушить регуляцию роста клеток», — пояснил Кобриник. Другими словами, потеря гена RB1 приводит к аномальной пролиферации, потому что клетки-предшественники колбочек не имеют системы самоконтроля, которая обычно вызывает апоптоз аберрантно пролиферирующих клеток. Вместо этого клетки могут бесконтрольно делиться и в конечном итоге стать злокачественным ".