Ученые обнаруживают, как мошеннические связи между клетками приводят к лейкемии

Новое исследование расшифровало, как мошеннические коммуникации в стволовых клетках крови могут вызывать лейкемию.

Открытие может проложить путь для новых целевых медицинские процедуры которые блокируют этот процесс.

Рак крови, такой как лейкоз, возникает, когда мутации в стволовые клетки заставить их производить слишком много крови ячейки,

Международная группа ученых, в том числе исследователи из Университета Йорка, обнаружили, как эти мутации позволяют клеткам отклоняться от своего обычного метода общения друг с другом, что приводит к тому, что развитие клеток крови выходит из-под контроля.

Ученые использовали флуоресцентную микроскопию сверхвысокого разрешения, чтобы изучить способ стволовые клетки крови разговаривать друг с другом в режиме реального времени.

Они наблюдали, как клетки получают инструкции от «сигнальных белков», которые связываются с рецептором на поверхности другой клетки, прежде чем передать сигнал, сообщающий клетке, как себя вести.

Стволовые клетки крови связываются через цитокины, которые являются одним из самых больших и самых разнообразных семейств сигнальных белков и имеют решающее значение для развития клеток крови и иммунной системы.

Понимание этого процесса привело исследователей к открытию, что мутации, связанные с определенными типами рака крови, могут привести к тому, что стволовые клетки крови «извращаются» и общаются без цитокинов.

Стволовые клетки начинают передавать неконтролируемые сигналы, вызывая переполнение нормальной системы развития клеток крови, что приводит к дисбалансу здоровых белых и красных кровяных клеток и тромбоцитов.

Профессор Ян Хичкок из Йоркского института биомедицинских исследований и факультета биологии в Университете Йорка сказал: «Наши тела производят миллиарды клетки крови каждый день через процесс передачи сигналов между клетками. Цитокины действуют как фабричный надзиратель, жестко регулирующий этот процесс и контролирующий развитие и распространение различных типов клеток крови.

«Наши наблюдения привели нас к ранее неизвестному механизму того, как отдельные мутации запускают стволовые клетки крови, чтобы начать передачу сигналов независимо от цитокинов, вызывая выход из-под контроля нормальной системы и приводя к таким заболеваниям, как лейкемия».

«Понимание этого механизма может позволить определить цели для разработки новых лекарств».

Эта исследовательская группа использовала комбинацию молекулярного моделирования, структурная биологиябиофизика, микроскопия сверхвысокого разрешения и клеточная биология, чтобы впервые продемонстрировать, что эти специфические рецепторы на поверхности кровь стволовые клетки связаны цитокинами с образованием пар.

Соавтор исследования, профессор Джейкоб Пилер из Оснабрюкского университета, сказал: «Благодаря прямой визуализации отдельных рецепторов в физиологических условиях под микроскопом мы смогли разрешить спор, который занимал область более 20 лет».

Профессор Ilpo Vattulainen из Хельсинкского университета добавил: «Наши биомолекулярные симуляции раскрыли удивительные особенности, касающиеся ориентации пар активных рецепторов на плазматической мембране, объяснив, как мутации делают возможной активацию без лиганда (такого как цитокин). Эти прогнозы были впоследствии подтверждены экспериментально »

Первый автор, доктор Стефан Уилмес, который начал проект в качестве постдока в университете Оснабрюка, а затем перешел в университет Данди: «Было действительно вдохновляюще решать этот чрезвычайно важный биомедицинский вопрос, применяя передовые биофизические методы. Здесь, в Данди, я имел возможность выполнить дополнительные анализы активности, которые подтвердили нашу механистическую модель «.

Исследование опубликовано в журнале Наука,