«Геномная катастрофа» может привести к тому, что нормальные клетки станут злокачественными

Исследователи из Мичиганского университета и клиники Мэйо изучали эпителиальные клетки кишечника крысы IEC-6, выбранные потому, что они поддерживают стабильную диплоидную геномную структуру (два набора хромосом), не обладают клеточными характеристиками раковых клеток и нормально реплицируются. Они также не образуют опухолей при наблюдении на протяжении многих поколений. Клетки IEC-6 были помечены либо красными, либо зелеными флуоресцентными красителями.

Затем клетки подвергались воздействию 50-процентного полиэтиленгликоля, чтобы стимулировать слияние клеток. Слитые клетки были идентифицированы по наличию как красного, так и зеленого красителей в одной ячейке, тогда как неслитые клетки отображали только один цвет. Слитые клетки также были больше, чем неслитые клетки.
Следователи сделали несколько важных наблюдений.

Во-первых, они показали, что слитые клетки могут реплицироваться, причем 19 процентов слитых клеток IEC-6 образуют клоны, а при репликации хромосомы из двух клеток смешиваются. Они также отметили, что 41 процент клонов имели аномальное количество хромосом (анеуплоидия), 56 процентов были почти диплоидными (от 40 до 44 хромосом) и 4 процента были тетраплоидными (84 хромосомы), тогда как подавляющее большинство (86 процентов) не являлись -слитые клетки были диплоидными. «Эти результаты показывают, что слияние клеток вызывает хромосомную нестабильность», — пояснил ведущий исследователь Джеффри Л. Платт, М.D., профессор хирургии, микробиологии и иммунологии кафедры микробиологии, иммунологии и хирургии Мичиганского университета (Анн-Арбор).

Хромосомная нестабильность относится к изменениям количества и внешнего вида хромосом у вида.
Поскольку анеуплоидия и хромосомные аномалии обычно наблюдаются при раке, исследователи искали доказательства повреждения ДНК в слитых клонах.

Маркер разрыва двухцепочечной ДНК, фосфорилированный H2AX, выявил разрывы в значительно большем количестве клонов, полученных путем слияния, чем в неслитых клонах (от 35 до 42 процентов по сравнению с 4 до 9 процентов, P
Частота событий слияния клеток in vivo неизвестна, хотя считается, что слияние клеток происходит при некоторых обстоятельствах, таких как повреждение клеток, воспаление и вирусная инфекция. Хотя слияние нормальных клеток in vitro и in vivo может быть редким явлением, это исследование показывает, что слияние нормальных клеток может иметь патологические последствия », — прокомментировал известный авторитет и специалист по раку Уильям Б. Коулман, доктор философии.D., кафедры патологии и лабораторной медицины, Программа трансляционной медицины Университета Северной Каролины в онкологическом центре (Чапел-Хилл). Результаты свидетельствуют о другом молекулярном механизме, управляющем неопластической трансформацией — геномной катастрофе.’

Возможно, наиболее захватывающее наблюдение произошло, когда слитые клетки IEC-6 были трансплантированы мышам с иммунодефицитом. В течение 12 недель эти клетки генерировали опухоли у 61 процента (11/18) хозяев, в то время как опухоли не образовывались из родительских клеток IEC-6 или клеток IEC-6, которые не сливались. Кроме того, только те клоны клеток IEC-6, полученные из слияния, которые претерпели изменения в росте клеток, свидетельствующие о неопластической трансформации, вызвали опухоли у мышей. «Мы считаем, что одно событие слияния клеток может как инициировать злокачественное новообразование, так и способствовать развитию опухоли», — отметил ведущий автор Сяофэн Чжоу из отделения микробиологии, иммунологии и хирургии и отделения легочной и реанимации отделения внутренней медицины. Мичиганский университет (Анн-Арбор).

Согласно Коулману, большинство случаев спонтанного рака у людей, как полагают, происходит из клеток, которые подверглись случайному повреждению ДНК или случайным ошибкам во время репликации ДНК. Чжоу и др.

Представили доказательства другого механизма спонтанной неопластической трансформации. Наблюдения убедительно свидетельствуют о том, что геномная катастрофа может вызвать требуемые и необходимые молекулярные изменения для неопластической трансформации и туморогенеза в нормальных клетках-основателях в отсутствие давления отбора или продолжающейся геномной эволюции.Коулман добавил, что необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, приводят ли события слияния клеток между нормальными типами клеток человека к геномной катастрофе и неопластической трансформации.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *