Открытия в области стволовых клеток могут улучшить лечение рака

Два недавних открытия, сделанные учеными из центра Cedars-Sinai, занимающимися изучением стволовых клеток, могут помочь сделать лечение рака более эффективным и сократить время, необходимое для восстановления после лучевой и химиотерапии. В первом исследовании, опубликованном в журнале "Blood", ученые обнаружили белок, экспрессируемый стволовыми клетками крови, который может помочь в идентификации, изучении и применении клеток для лечения.

Стволовые клетки крови содержатся в небольших количествах в костном мозге и в периферической крови - той, которая движется через сердце, артерии, капилляры и вены. Эти стволовые клетки представляют интерес для ученых, поскольку они производят все клетки крови и иммунные клетки организма. Они используются для лечения людей с лейкемией и лимфомой.

Этот подход сталкивается с серьезной проблемой: гемопоэтические стволовые клетки составляют менее 0,01% клеток в костном мозге и периферической крови, и пока не существует хорошего способа отделить их от других клеток. Это означает, что когда люди получают инфузии клеток костного мозга и периферической крови, они получают крошечное количество стволовых клеток, которые являются терапевтическими, наряду с большим количеством других клеток, которые таковыми не являются.

Для изучения этого явления ученые из лаборатории Chute под руководством первого автора Кристины М. Термини, доктора философии, извлекли клетки костного мозга взрослых мышей и пропустили образцы через устройство, которое может обнаружить сотни различных типов клеток на основе белков, живущих на их поверхности. Этот процесс показал, что гемопоэтические стволовые клетки имеют высокую концентрацию синдекана-2, который является частью семейства белков, называемых гепарансульфатными протеогликанами, на поверхности клеток.

Исследователи обнаружили, что этот белок играет важную роль в размножении гемопоэтических стволовых клеток. Когда стволовые клетки, экспрессирующие синдекан-2, пересаживали мышам после облучения, их клетки заселялись. Но когда пересаживали стволовые клетки, в которых отсутствовал синдекан-2, клетки переставали размножаться.

Пересаживая только клетки, экспрессирующие синдекан-2, можно сделать пересадку стволовых клеток крови более эффективной и менее токсичной. Второе открытие Чуте и его команды, опубликованное в журнале Nature Communications, раскрывает механизм, с помощью которого кровеносные сосуды в костном мозге реагируют на повреждения, например, в результате химиотерапии или радиации.

Когда люди получают лучевую или химиотерапию в рамках лечения рака, количество крови в них резко падает. Обычно требуется несколько недель, чтобы эти показатели вернулись к нормальному уровню.

Чут и его коллеги обнаружили, что когда мыши получают лучевую терапию, клетки, выстилающие внутренние стенки кровеносных сосудов в костном мозге, вырабатывают белок под названием семафорин 3А. Этот белок говорит другому белку, называемому нейропилин 1, уничтожить поврежденные кровеносные сосуды в костном мозге.

Когда исследователи блокировали способность клеток кровеносных сосудов вырабатывать нейропилин 1 или семафорин 3А, или вводили антитело, блокирующее связь семафорина 3А с нейропилином 1, сосудистая сеть костного мозга восстанавливалась после облучения. Кроме того, через неделю значительно увеличились показатели крови.