Клеточный обмен можно подстегнуть
Рост нейронов и их отростков. Фото с сайта www.physorg.com
Митохондрии представляют собой уникальную внутриклеточную органеллу («маленький орган»), поскольку она не только вырабатывает главный энергоноситель клетки – молекулы АТФ, но и обладает собственной ДНК. Митохондриальные гены через свои белковые продукты управляют жизненным циклом клетки, «решая», жить ей или умереть. К тому или иному решению митохондрию подталкивает противоборство двух протеиновых систем – Lin (linage), определяющей «линию жизни» и развития стволовой клетки, и Let (lethalis – «смертельная»), посылающей сигнал к апоптозу, или генетически запрограммированной смерти.
Учитывая наличие открытых не так давно стволовых раковых клеток и «неподчинение» последних апоптозным сигналам, проблема в последнее время из сугубо экспериментальной плавно перетекла в практическое русло. Ученые активно обсуждают и готовятся к терапевтическому использованию стволовых клеток для лечения самых разных расстройств и заболеваний человека. Одно из последних достижений в этой области – открывшаяся недавно перспектива перенастройки взрослых клеток человека и получения из них так называемых индуцированных плюрипотентных клеток (iPS), которые по своим свойствам сходны с эмбриональными стволовыми.
Ученых поразило геномное разнообразие здоровых клеток человека – например, тех же нейронов головного мозга (о геномном дисбалансе раковых клеток было известно относительно давно). Один из авторов статьи в журнале Science отважился даже написать, что «вопреки Дарвину геномы не являются конечными продуктами отбора».
А вот журнал Nature в первом ноябрьском номере поместил сообщение из Гарвардского университета о генетической несовместимости организмов одного вида, которая мешает пересадкам органов и тканей. Механизмы возникновения несовместимости весьма разнообразны, и овладение ими сулит перспективы возвращения людям утраченных тканей и органов. Для этого необходимо понять природу так называемого мезенхимально-эпителиального перехода (МЕТ), который происходит в ходе эмбрионального развития и при метастазировании опухолей.
В норме здоровые клетки крепко держатся друг за друга, образуя за счет сцепления (адгезия) своих мембран-оболочек компактные массы. Сотрудники Копенгагенского университета установили, что адгезией и последующим переходом к миграции управляет ген Oct – один из четырех, белки которых необходимы для получения из фибробластов кожи iPS. Об этом сообщили в J. of Current Biology. Естественно, что активность гена чрезвычайно высока у зародыша, а во взрослом организме практически сведена к нулю.
Низкая активность гена в клетках взрослого организма понятна, поскольку они делятся относительно редко. Журнал Oncogene опубликовал статью сотрудников Пенсильванского университета, которые сумели «убрать» ДНК из митохондрий, в результате чего компактные клеточные массы распались, а клетки обрели способность метастазировать в другие органы и ткани. Результаты коллег подтвердили в Гарварде, где путем манипуляций с геном Lin сумели добиться возобновления роста волос, отрезанного хрящика мышиного ушка и даже кончиков пальцев мышат.
Ученые сами поразились выявленному эффекту усиленной регенерации тканей благодаря «подхлестыванию» клеточного обмена. Единственным органом, который не «отвечал» на манипуляции, было сердце, которое не «желало» омолаживаться.
Повышенным обменом отличаются и раковые клетки. Nature Communications поместил описание нового подхода к лечению рака, разработанного специалистами университета в Стони-Брук, штат Нью-Йорк. Известно, что в клетках многих опухолей повышена активность двух ферментов (HDAC – гистон-деацетилазы, Cathepsin – катепсин). Эти ферменты необходимы для стимулирования активности генов – митохондриальных в том числе.
Ученые «подвесили» к молекуле антиракового пуромицина два химических «замочка» – tags, – которые снимались последовательно внутри опухолевой клетки действием двух энзимов. Благодаря этому пуромицин не оказывал своего токсического действия на здоровые клетки с нормальной активностью ферментов. Это позволяет резко снизить концентрацию химиотерапевтического агента.
Рост нейронов и их отростков. Фото с сайта www.physorg.comУчитывая наличие открытых не так давно стволовых раковых клеток и «неподчинение» последних апоптозным сигналам, проблема в последнее время из сугубо экспериментальной плавно перетекла в практическое русло. Ученые активно обсуждают и готовятся к терапевтическому использованию стволовых клеток для лечения самых разных расстройств и заболеваний человека. Одно из последних достижений в этой области – открывшаяся недавно перспектива перенастройки взрослых клеток человека и получения из них так называемых индуцированных плюрипотентных клеток (iPS), которые по своим свойствам сходны с эмбриональными стволовыми.
Ученых поразило геномное разнообразие здоровых клеток человека – например, тех же нейронов головного мозга (о геномном дисбалансе раковых клеток было известно относительно давно). Один из авторов статьи в журнале Science отважился даже написать, что «вопреки Дарвину геномы не являются конечными продуктами отбора».
А вот журнал Nature в первом ноябрьском номере поместил сообщение из Гарвардского университета о генетической несовместимости организмов одного вида, которая мешает пересадкам органов и тканей. Механизмы возникновения несовместимости весьма разнообразны, и овладение ими сулит перспективы возвращения людям утраченных тканей и органов. Для этого необходимо понять природу так называемого мезенхимально-эпителиального перехода (МЕТ), который происходит в ходе эмбрионального развития и при метастазировании опухолей.
В норме здоровые клетки крепко держатся друг за друга, образуя за счет сцепления (адгезия) своих мембран-оболочек компактные массы. Сотрудники Копенгагенского университета установили, что адгезией и последующим переходом к миграции управляет ген Oct – один из четырех, белки которых необходимы для получения из фибробластов кожи iPS. Об этом сообщили в J. of Current Biology. Естественно, что активность гена чрезвычайно высока у зародыша, а во взрослом организме практически сведена к нулю.
Низкая активность гена в клетках взрослого организма понятна, поскольку они делятся относительно редко. Журнал Oncogene опубликовал статью сотрудников Пенсильванского университета, которые сумели «убрать» ДНК из митохондрий, в результате чего компактные клеточные массы распались, а клетки обрели способность метастазировать в другие органы и ткани. Результаты коллег подтвердили в Гарварде, где путем манипуляций с геном Lin сумели добиться возобновления роста волос, отрезанного хрящика мышиного ушка и даже кончиков пальцев мышат.
Ученые сами поразились выявленному эффекту усиленной регенерации тканей благодаря «подхлестыванию» клеточного обмена. Единственным органом, который не «отвечал» на манипуляции, было сердце, которое не «желало» омолаживаться.
Повышенным обменом отличаются и раковые клетки. Nature Communications поместил описание нового подхода к лечению рака, разработанного специалистами университета в Стони-Брук, штат Нью-Йорк. Известно, что в клетках многих опухолей повышена активность двух ферментов (HDAC – гистон-деацетилазы, Cathepsin – катепсин). Эти ферменты необходимы для стимулирования активности генов – митохондриальных в том числе.
Ученые «подвесили» к молекуле антиракового пуромицина два химических «замочка» – tags, – которые снимались последовательно внутри опухолевой клетки действием двух энзимов. Благодаря этому пуромицин не оказывал своего токсического действия на здоровые клетки с нормальной активностью ферментов. Это позволяет резко снизить концентрацию химиотерапевтического агента.
