Учёные определили ключевой фактор, поддерживающий идентичность стволовых клеток

Белок BRD4, связанный с несколькими типами рака, играет ключевую роль в поддержании стволовых клеток в незрелом "плюрипотентном" состоянии. К такому выводу пришли учёные из Медицинского центра NYU Langone, опубликовавшие исследование в Cell Reports.

Роль BRD4 в стволовых клетках

Исследовательская группа под руководством Евы М. Эрнандо-Монхе, PhD, подавила активность BRD4 в эмбриональных стволовых клетках мыши и человека с помощью:

  1. Соединений, блокирующих BRD4.
  2. Специальных молекул РНК, блокирующих транскрипты гена BRD4.

В результате клетки вышли из состояния стволовых и при делении начали проявлять характеристики молодых нейронов.

Механизм действия

BRD4 регулирует активность генов, связываясь с хроматином в особых участках-контроллерах — супер-энхансерах. Исследование показало, что BRD4 занимает супер-энхансеры генов, важных для поддержания идентичности стволовых клеток, включая OCT4 и PRDM14. При ингибировании BRD4 экспрессия этих генов резко снижалась.

"Мы считаем, что потеря репрессии нейрональной дифференцировки из-за снижения OCT4 — наиболее вероятная причина появления нейронных характеристик", — отмечает Рафаэлла Ди Микко, PhD, соавтор исследования.

Перспективы применения

  • Для репрограммирования: BRD4 действует на более высоком регуляторном уровне, чем факторы OKSM (включая OCT4), используемые для создания индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSCs). В теории BRD4 можно добавить в "коктейль" для повышения эффективности репрограммирования.
  • Для дифференцировки: Ингибиторы BRD4, наоборот, могут помочь направить дифференцировку стволовых клеток, например, в нейроны, что потенциально применимо в регенеративной терапии.

Исследование 2013 года той же группы показало, что BRD4 сверхэкспрессирован в клетках меланомы и поддерживает их пролиферацию, вероятно, сохраняя их в относительно незрелом, стволово-подобном состоянии.