Ученые из Йоркского университета обнаружили уникальный набор генов, который играет важную роль в генной экспрессии и дифференциации мышечных клеток. Результаты их работы могут помочь в разработке новых препаратов для предотвращения распространения рака мышечной ткани.
Исследователи проанализировали сети генов в мышечных клетках и обнаружили, что белки Smad7 и β-катенин взаимодействуют друг с другом и регулируют дифференциацию мышечных клеток, а также их рост и восстановление. Когда эти регуляторные белки работают в гармонии, они контролируют путь для нормальной генной экспрессии, что приводит к развитию нормальных клеток скелетных мышц.
Исследование, опубликованное в журнале «Cell Death & Disease» указывает на то, что дисфункциональные отношения между Smad7 и β-катенином могут привести к нарушению дифференцировки мышечных клеток – признаку некоторых злокачественных новообразований мягких тканей, таких как рабдомиосаркома (РМС). РМС – редкая форма рака, которая чаще всего поражает детей. Она образуется в мягких тканях, чаще всего в скелетных мышцах, но иногда и в полых органах, мочевом пузыре или матке.
Ученые сообщили, что раковые клетки РМС похожи на мышечные клетки с точки зрения функционирования их фенотипа, но, в отличие от последних, они не перестают делиться и образуют опухоли в различных частях тела.
Исследователи предположили, что эти клетки становятся дефектными в программе дифференцировки из-за того, что комплекс β-катенин разрушается в этих клетках, что, в свою очередь, вызывается аномалией в контролирующем сигнальном пути.
«Если мы сможем стабилизировать комплекс β-катенин и Smad7 в этих клетках, можно будет стимулировать их дефференцировку и остановить пролиферацию, а значить, остановить рост опухоли» - сообщили ученые.
Результаты нового исследования могут привести к разработке новых стратегий лечения рака, нацеленных на эти специфические молекулы. Ученые также смогли идентифицировать новые молекулярные мишени для терапевтических вмешательств при мышечной атрофии и рака.
В своем исследовании ученые сфокусировались на понимании роли факторов транскрипции в организации экспрессии и дифференцировки генов, специфичных для мягкой ткани. Они идентифицировали белки ДНК, которые участвуют в регуляции транскрипции во время развития мышц, а также выявили новые регуляторы регенерации мышц. Результаты их работы могут помочь при потере мышечной массы у пожилых людей.
«Мышечная регенерация – сложный комплексный процесс, который регулируется большим количеством транскрипционных факторов, являющихся преимущественно белками, которые включают или выключают гены посредством связывания специфических генов в геноме. Мы считаем, что два транскрипционных фактора, Smad7 и β-катенин, играют ключевую роль в специфической модели экспрессии генов, необходимой для развития и восстановления мышц» - сообщили исследователи.
Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/05/190522153126.htm