Чтобы размножаться и генерировать новые ткани, стволовые клетки делятся на две дочерние клетки, которые не обязательно идентичны: дочерние клетки могут дифференцироваться, чтобы производить различные типы клеток, которые необходимы для правильного функционирования тканей. Это называется диверсификацией клеток. Однако факторы, которые заставляют дочерние клетки быть идентичными или разными, остаются малоизученными учеными.
Чтобы исследовать этот феномен, команда IRCM выдвинула гипотезу, что ориентация деления стволовых клеток влияет на их диверсификацию. «Чтобы проиллюстрировать эту идею, предположим, что у нас есть на столе красное яблоко с зеленой верхней частью и красной нижней частью», – объясняет Карин Монат, аспирантка лаборатории Мишеля Кайуэта и соавтор исследования. "Если яблоко разрезать перпендикулярно к столу, у нас будет два одинаковых кусочка с красной и зеленой частями; но если мы разрежем его параллельно, кусочки будут отличаться друг от друга, один красный и один зеленый."
Исследователи продемонстрировали, что ген SAPCD2 влияет на ориентацию деления клеток. Более того, они подтвердили, что ориентация деления контролирует судьбы дочерних клеток in vivo. Для этого они изучили стволовые клетки сетчатки мыши, которые были генетически сконструированы для экспрессии гена SAPCD2 или нет. «В отсутствие SAPCD2 значительная часть делений изменила ориентацию, и полученные дочерние клетки были другими», – объясняет Карин Монат. "Однако в присутствии гена полученные дочерние клетки были идентичными."Таким образом, ген контролирует ориентацию деления стволовых клеток, что, в свою очередь, влияет на диверсификацию клеток.
Это открытие могло бы улучшить протоколы «программирования» стволовых клеток для генерации определенного типа клеток, представляющих интерес, таких как определенные клетки сетчатки, которые дегенерируют при заболеваниях, вызывающих слепоту. Затем они будут имплантированы пациенту для восстановления поврежденных тканей. Кроме того, это исследование поможет разработать более целенаправленные подходы к замедлению прогрессирования опухоли.
Действительно, нарушения ориентации клеточного деления наблюдались при некоторых раковых заболеваниях, и ген SAPCD2 ранее был связан с развитием опухолей.