Ученые под руководством Dr. Сальвадор Азнар-Бенита, руководитель лаборатории стволовых клеток и рака в IRB Barcelona, ​​описал изменения, которые происходят во время формирования молочной железы, когда гетерохроматин (часть ДНК, которая не производит активно белки) плохо регулируется. Результаты, опубликованные в журнале Cell Stem Cell, показывают, что неправильная упаковка ДНК делает ретротранспозоны (тип мобильного элемента, происходящего из предковых фрагментов вирусов, интегрированных в геном клетки) более доступными

. ]

Поскольку эти фрагменты более доступны, их можно «читать» и копировать с помощью клеточного аппарата. Клетка реагирует на присутствие этих вирусных фрагментов, как если бы она была инфицирована, и запускает иммунный ответ через клеточную программу, называемую пироптозом. В результате взаимодействия между различными клетками в груди изменяются, что приводит к полной неспособности выполнять свою основную функцию секреции молока.

При многих типах рака, таких как тройной отрицательный рак груди, мы наблюдаем, что есть участки генома, которые неожиданно разворачиваются, и нам необходимо понять последствия. Воспалительная реакция и возникающие изменения могут играть ключевую роль в способности этих клеток колонизировать другие органы, вызывая так называемое метастазирование »

Д-р. Азнар-Бенита, исследователь ICREA, IRB Barcelona

Важность сворачивания ДНК

Основная функция ДНК в наших клетках – координировать производство белков, ответственных за выполнение клеточных функций. Однако некоторые части генома плотно конденсированы и поэтому не используются для этой цели. Это и другие исследования, опубликованные научным сообществом, сообщают, что правильная регуляция конденсации хроматина также является ключом к правильному развитию тканей.

Некодирующая ДНК животных содержит мобильные элементы, которые являются наследственными вирусами, которые интегрировались в геном давным-давно. Если эти элементы «считываются» и копируются клеточными механизмами, это вредно для клетки. Следовательно, клетка выработала механизмы своей защиты.

Одним из механизмов, предотвращающих копирование ретровирусов в здоровых клетках, является уплотнение хроматина. В своей недавней работе доктор Азнар-Бенита и его коллеги продемонстрировали, что нарушение этого уплотнения и высвобождение этих наследственных вирусов не только вредно для отдельной клетки, но и сказывается на функции всей ткани (и, возможно, даже организма).

Приближение исследований к клинической практике

Д-р. Александра Августинова, первый автор статьи и выпускница IRB Barcelona, ​​теперь создала свою собственную лабораторию в рамках программы по педиатрическому онкологическому лечению в Institut de Recerca Sant Joan de Déu (IRSD). Ее группа занимается регулированием генома в начале детского рака и, в этом контексте, будет изучать влияние мобильных элементов, таких как ретротранспозоны, на чувствительность педиатрических онкологических заболеваний к иммунотерапии.

«Я многому научился за годы работы в IRB Barcelona, ​​и у меня была возможность встретить выдающихся ученых, с которыми я хотел бы сотрудничать в будущем. Работа с Сальвой научила меня« мыслить масштабно »и действительно решать вопросы, которые заинтригуйте меня, что будет очень важно, когда дело доходит до руководства вашей собственной группой! " говорит Dr. Августинова.

Разработанные методы и будущие направления исследований

Для проведения этого исследования ученым из лаборатории стволовых клеток и рака IRB Barcelona пришлось разработать очень сложную модель исследования: они использовали вычислительные инструменты, способные идентифицировать мобильные элементы, которые копируются внутри клетки, в сочетании с мышиная модель, в которой они могли оценить функциональные последствия нарушения уплотнения хроматина.

Это исследование демонстрирует, что нарушение уплотнения хроматина может иметь последствия, выходящие за пределы пораженной клетки, и открывает путь для исследования метастатических процессов опухолей с измененным уплотнением хроматина и, таким образом, нарушением регуляции мобильных элементов.