Открытие, опубликованное журналом Cell Stem Cell, указывает путь к новым потенциальным стратегиям лечения заболеваний крови и дополнительно проливает свет на взаимосвязь между воспалением и раком, сказала ведущий исследователь Надя Карлессо, штат Массачусетс.D., Ph.D., адъюнкт-профессор педиатрии Медицинской школы Университета Индианы.
Костный мозг включает клетки, которые производят красные и белые клетки системы крови в процессе, называемом кроветворением. Костный мозг также обеспечивает систему поддержки и «дом» для кроветворных клеток, называемых кроветворным микроокружением.
Новое исследование демонстрирует важность кроветворной микросреды в развитии группы потенциально смертельных заболеваний, называемых миелопролиферативными заболеваниями.
«В течение многих лет было известно, что существует связь между воспалением и раком, но эти исследования были поставлены под сомнение из-за отсутствия генетических моделей, особенно для злокачественных новообразований на основе крови», – сказал доктор. Карлессо, участник программы гематологических злокачественных новообразований и биологии стволовых клеток в Центре педиатрических исследований Уэллса при IU.
Исследователи сосредоточились на том, что происходит при аномально низких уровнях молекулы Notch, которая играет важную роль в процессе производства клеток крови.
Используя генетически модифицированную мышь, они обнаружили, что потеря функции Notch в микросреде вызывает цепочку молекулярных событий, которые приводят к избыточному производству воспалительных факторов.
Высокий уровень воспаления в костном мозге был связан с развитием миелопролиферативного заболевания у мышей. Миелопролиферативные заболевания у людей могут привести к нескольким заболеваниям, вызванным перепроизводством миелоидных клеток, которые обычно используются для борьбы с инфекциями. Эти заболевания могут подвергать пациентов риску сердечного приступа или инсульта и часто перерастают в острый лейкоз и недостаточность костного мозга, что приводит к летальному исходу.
К сожалению, для большинства миелопролиферативных заболеваний нет эффективных методов лечения.
Когда доктор. Команда Карлессо заблокировала активность одной из молекул в этом биохимическом каскаде, и миелопролиферативное заболевание у мышей было обращено вспять.
Кроме того, повышенные уровни блокированной молекулы были обнаружены в образцах, взятых у пациентов с миелопролиферативным заболеванием. Эти результаты предполагают, что разработка лекарств, нацеленных на эту воспалительную реакцию в различных ключевых точках, может быть многообещающей стратегией для ограничения развития миелопролиферативного заболевания у людей.
Молекулярный каскад, приводящий к воспалению, происходил не непосредственно в клетках костного мозга, которые производят клетки крови, а в клетках микросреды костного мозга, особенно в эндотелиальных клетках, выстилающих капилляры – крошечные кровеносные сосуды – внутри костного мозга. Это было ключевым открытием, доктор.
Карлессо сказал.
«Эта работа показывает, что нам необходимо воздействовать не только на опухолевые клетки, но и на воспалительную микросреду, которая их окружает и может способствовать их образованию», – сказала она.
«Мы считаем, что эта комбинированная стратегия будет более эффективной в предотвращении прогрессирования миелопролиферативного заболевания и трансформации острых лейкозов."
Доктор.
Карлессо также отметил, что молекула Notch в основном известна как онкоген, который может вызывать рак, и поэтому часто используется для лечения других типов рака. Новое исследование показывает, что клиницисты должны знать о влиянии снижения уровня функции Notch на процесс развития крови, сказала она.