"Хромосомная нестабильность и старение – две характеристики, общие для большинства опухолей, и тем не менее неизвестно, как одна связана с другой. Наши исследования показывают, что старение может быть одним из промежуточных звеньев между хромосомными изменениями и раком », – говорит д-р. Милан, руководитель лаборатории развития и контроля роста IRB Barcelona.
"Поведение, которое мы наблюдали в клетках с хромосомной нестабильностью, заставило нас подумать, что они могут быть стареющими клетками, и это действительно так!"говорит доктор. Джери Джой, первый автор статьи, опубликованной в Developmental Cell.
Исследование проводилось на мухе дрозофилы, животной модели, обычно используемой в биомедицине, и описанные механизмы могут помочь понять вклад хромосомной нестабильности и старения в развитие рака и облегчить идентификацию возможных терапевтических мишеней.
Преодоление последствий хромосомной нестабильности
Исследователи из лаборатории развития и контроля роста показали, что в эпителиальной ткани с высоким уровнем хромосомной нестабильности клетки с измененным балансом числа хромосом отделяются от соседних клеток и вступают в стадию старения. Для стареющих клеток характерны постоянная остановка клеточного цикла и секреция большого количества белков.
Эта ненормальная секреция белков изменяет окружающие ткани, предупреждая иммунную систему и вызывая воспаление.
Если стареющие клетки не удаляются организмом немедленно, они способствуют ненормальному росту окружающей ткани, что приводит к злокачественным опухолям. «Если мы определим механизмы, с помощью которых мы можем снизить количество стареющих клеток, то мы сможем уменьшить рост этих опухолей», – говорит д-р.
Милан. «На самом деле, это исследование показывает, что это возможно, по крайней мере, у Drosophila», – говорит д-р. Радость.
Клетки с несбалансированным числом хромосом накапливают большое количество аберрантных митохондрий и, следовательно, высокий уровень окислительного стресса, который, в свою очередь, активирует сигнальный путь JNK, вызывая начало старения. «Мы показали, что уменьшения этого аномального количества митохондрий или регулирования окислительного стресса, который они вызывают, достаточно для уменьшения количества стареющих клеток и негативных последствий хромосомной нестабильности», – повторяет доктор. Радость.
Эти результаты открывают новые возможности для исследований для поиска терапевтических целей и снижения уровней старения, вызванного хромосомной нестабильностью в солидных опухолях.
Экстраполяция мух на млекопитающих
Уксусная муха Drosophila melanogaster широко используется в биомедицине. Это ценная животная модель в исследованиях рака из-за ее короткого жизненного цикла, доступности большого количества генетических инструментов и наличия тех же генов, что и у людей, но с более низким уровнем избыточности.
Фактически, эксперименты, предназначенные для анализа причинно-следственной связи между клеточным поведением или характеристиками опухолей человека, такими как хромосомная нестабильность и старение, легче анализировать в этом модельном организме.
Будущие лабораторные работы будут продолжать анализировать молекулярные механизмы, ответственные за клеточное поведение, обнаруженное в солидных опухолях эпителиального происхождения, вызванных простой индукцией хромосомной нестабильности. "Чем больше мы понимаем биологию ткани, подверженной хромосомной нестабильности, и молекулярные механизмы, ответственные за клеточное поведение, которое возникает и приводит к злокачественным опухолям, тем больше у нас шансов разработать эффективные методы лечения и уменьшить рост и злокачественность человеческих карцином, "заключает д-р. Милан.
Работа финансировалась Министерством науки и инноваций и ЕФРР.