Ученые определили ген, жизненно важный для восстановления кишечника после лечения рака: защита желудочно-кишечной системы во время химиотерапии или облучения может позволить пациентам переносить более агрессивные методы лечения

Открытие, сделанное на мышах и опубликованное в журнале Gastroenterology, может привести к новым способам защиты желудочно-кишечной системы больных раком до того, как они получат лечение. Такая профилактическая мера может позволить пациентам получать более высокие дозы лечения для более агрессивной атаки на раковые клетки.

«Мы не только показываем, что Sox9 отвечает за создание и поддержание этих редких« резервных »стволовых клеток, но также и то, что этот ген оказывает радиозащитное воздействие на кишечник после радиационного поражения», – сказал Скотт Мэгнесс, доктор философии, доцент кафедры медицина, клеточная биология и физиология, биомедицинская инженерия и старший автор статьи.
Магнесс сказал, что после дальнейшего изучения того, как Sox9 защищает резервные стволовые клетки, можно будет использовать этот ген для защиты кишечника от разрушительного воздействия химиотерапии и радиации.
На протяжении десятилетий ученые знали, что существуют «резервные» стволовые клетки, обладающие всеми свойствами обычных стволовых клеток, за исключением того, что они не делятся быстро. Обычные стволовые клетки быстро делятся в нормальных условиях, чтобы обеспечить кишечник достаточным количеством клеток для поддержания слизистой оболочки кишечника в рабочем состоянии.

Но во время лечения рака ДНК нормальных стволовых клеток мутирует настолько, что клетки умирают в результате процесса, называемого апоптозом, который вызывает повреждение слизистой оболочки кишечника. Вот почему больные раком во время лечения испытывают серьезные побочные эффекты со стороны желудочно-кишечного тракта.
Когда терапия рака убивает обычные стволовые клетки, резервные стволовые клетки просыпаются и пополняют слизистую оболочку кишечника.

Почему и как просыпаются эти клетки, никто не знает.

Кайл Роше, аспирант четвертого курса и первый автор статьи о гастроэнтерологии, сказал: «Это не было доказано, но есть убедительные доказательства того, что, когда нормальные« активные »стволовые клетки мертвы и исчезают, резервные клетки движутся. в только что открывшееся пространство, просыпайтесь и начинайте делиться, чтобы пополнить эпителиальную выстилку."
Магнесс, член Универсального онкологического центра имени Линебергера, и Рош хотели выяснить, как создаются и поддерживаются резервные стволовые клетки в кишечнике.

На мышах компания Roche провела анализ отдельных клеток, которые естественным образом экспрессируют много Sox9, чтобы проверить, соответствует ли их паттерн экспрессии резервным стволовым клеткам. Он обнаружил, что некоторые клетки имеют сильные сигнатуры стволовых клеток. Затем компания Roche удалила Sox9 у мышей, чтобы увидеть, полагаются ли резервные стволовые клетки на Sox9 для жизни. Он обнаружил, что животные без Sox9 лишены этой популяции резервных стволовых клеток и что эти мыши не восстанавливаются после воздействия радиации.

«Если Sox9 отсутствует, то резервные стволовые клетки не образуются, и животные намного более чувствительны к радиационным повреждениям», – сказал Рош, отметив, что у людей также есть Sox9 в кишечнике.
Магнесс указал: «Если мы сможем выяснить механизмы, которые Sox9 использует для управления резервными стволовыми клетками – чтобы они оставались тихими и готовыми к пробуждению, – то теоретически мы могли бы разработать средство для защиты онкологических больных от побочных эффектов химиотерапии и желудочно-кишечного тракта. радиация.

Это та идея, на которую мы надеемся в будущем."
Более того, Рош сказал, что должна быть возможность повысить уровень Sox9 в эпителиальных клетках человека и проверить, выживут ли эти клетки после повреждения ДНК, вызванного радиацией или химиотерапией.
«Если это так, то это позволит Sox9 стать терапевтической мишенью для фармацевтических агентов, которые могут защитить кишечник во время лучевой терапии», – сказал Рош. «Мы думаем, что Sox9 многообещающе в улучшении нашего понимания того, как сохранить здоровье кишечника онкологических больных во время лечения."