Ген Prkci контролирует активность стволовых клеток

Слишком большое количество стволовых клеток может привести к раку, а слишком малое — нарушить восстановление и поддержание организма.

В статье, опубликованной в Stem Cell Reports, исследователи под руководством Франчески Мариани (USC) и их коллеги из UCSD описывают ключевой ген Prkci, который поддерживает критический баланс между самообновлением стволовых клеток и их дифференцировкой в специализированные типы клеток, такие как кровь или нейроны.

В экспериментах команда вырастила из эмбриональных стволовых клеток мыши, лишенных гена Prkci, структуры, подобные эмбрионам. Без Prkci стволовые клетки преимущественно самообновлялись, генерируя большое количество стволовых клеток и, как следствие, избыток вторичных структур.

При детальном изучении оказалось, что у клеток без Prkci были активны многие гены, типичные для стволовых клеток, а также некоторые гены, характерные для нервных, сердечных и кроветворных клеток. Таким образом, потеря Prkci также может стимулировать дифференцировку стволовых клеток в клетки-предшественники нейронов, сердечной мышцы и крови.

Prkci достигает этих эффектов, активируя или деактивируя известную группу взаимодействующих генов, входящих в "сигнальный путь Notch". В отсутствие Prkci этот путь продуцирует белок, который сигнализирует стволовым клеткам производить больше стволовых клеток. При наличии Prkci путь Notch остается неактивным, и стволовые клетки дифференцируются в специфические типы клеток.

Эти результаты важны для разработки терапий. Хотя Prkci может быть активен при некоторых раках кожи, его ингибирование может привести к нежелательным последствиям, таким как чрезмерный рост опухоли. Однако для пациентов с определенными травмами или заболеваниями использование малых молекул-ингибиторов для блокирования активности Prkci с целью усиления производства стволовых клеток может быть терапевтически полезным.

«Мы ожидаем, что наши выводы будут применимы в различных контекстах и позволят легко генерировать стволовые клетки, которые обычно было трудно получить», — сказала Франческа Мариани.