Исследование механизма межклеточной сигнализации может привести к новым методам лечения рака

Новаторское исследование того, как клетки общаются друг с другом, может стать ключом к созданию новых, улучшенных методов лечения опасных для жизни заболеваний, включая рак.

Международная группа исследователей изучила, как транспортируются между клетками важные сигнальные молекулы — белки Wnt, которые контролируют многие процессы развития клеток.

Точная передача сигналов Wnt чрезвычайно важна, но её механизм ранее был неизвестен. Было обнаружено, что клеточные выступы, называемые цитонемами, играют важную роль в передаче сигнала для контроля скорости деления клеток.

Профессор Штеффен Шольпп, главный исследователь Института живых систем Университета Эксетера, заявил: "Это очень интересное время для клеточной биологии. Мы меняем наше понимание клеточной коммуникации в ткани. Раньше считалось, что сигнальные молекулы выделяются в межклеточное пространство и диффундируют случайным образом. Наше исследование показывает, что существует гибкая сеть крошечных выступов, соединяющих все клетки в многоклеточном организме. Эта новая концепция позволяет осуществлять быстрый, точный и контролируемый обмен информацией".

Поскольку известно, что чрезмерная сигнализация Wnt вызывает ряд видов рака, провоцируя избыточное деление клеток, учёные полагают, что это исследование может привести к разработке новых методов лечения рака. Это возможно за счёт создания препаратов, нацеленных на формирование цитонем и предотвращающих передачу сигнала.

Команда, включающая исследователей из Медицинской школы Дьюка в Сингапуре, Технологического института Карлсруэ (Германия) и Кардиффского университета, обнаружила, что препятствование формированию цитонем предотвращает передачу сигнала от клеток, продуцирующих Wnt.

Было установлено, что Wnt перемещается к участкам клеточной мембраны и взаимодействует с рецептором Ror2, индуцируя образование цитонемы. Это первый случай, когда сигнальный белок показал способность контролировать собственный механизм транспорта.

Сигнализация Wnt также важна для формирования эмбриона, развития органов, заживления ран и регенерации клеток. Дальнейшее понимание механизма актуально и для других нарушений развития.

Профессор Шольпп добавил: "Мы начали понимать характеристики этой информационной сети в матрице ткани. Наше исследование даёт первое представление о том, как формируется эта сеть клеточных выступов и какие последствия возникают, если мы изменяем эти связи. Тщательная функциональная и структурная характеристика информационной сети и её функций в контактной передаче сигналов является фундаментальной и требует дальнейших исследований на молекулярном, клеточном и тканевом уровнях".

Исследование опубликовано в ведущем биологическом журнале eLife во вторник, 31 июля 2018 года.