Остатки клеточного деления распространяют генетический код рака

Исследователи обнаружили, что материал, оставшийся после деления клеток, содержит РНК, которая при поглощении другими клетками может распространять генетическую программу рака. Это открытие открывает возможности для использования этого механизма в качестве способа лечения рака.

На заключительных стадиях клеточного деления, или митоза, временный межклеточный «мост», называемый средним тельцем (или средним телом, Midbody), соединяет две дочерние клетки, рекрутируя и позиционируя механизмы, которые в конечном итоге их разделяют.

Первоначально считалось, что то, что осталось от среднего тела после разделения клеток – остаток среднего тела – сразу же разложилось. Однако недавние исследования показали, что остатки средней части тела высвобождаются и могут способствовать пролиферации опухолевых и стволовых клеток. Новое исследование, проведенное учеными из Университета Висконсин-Мэдисон, изучило содержимое, организацию и поведение средних тел, чтобы лучше понять, что они делают в организме.

«Люди думали, что средняя часть тела — это место, где все умирает или перерабатывается после деления клеток», — сказала Ана Скоп, автор исследования. «Но мусор для одного человека – это сокровище для другого. Среднее тело — это небольшой пакет информационных ячеек, используемый для общения».

Они обнаружили, что РНК среднего тела продуцирует белки, которые участвуют в определении цели клетки, включая ее способность дифференцироваться (плюрипотентность) и образовывать раковые опухоли (онкогенез). Это открытие указывает на то, что средняя часть тела является средством распространения рака в организме.

«Одна клетка делится на три части: две клетки и один остаток средней части тела, новую сигнальную органеллу», — сказала Ана Скоп, автор исследования. «Что нас удивило, так это то, что среднее тело полно генетической информации, РНК, которая вообще не имеет особого отношения к делению клеток, но, вероятно, участвует в клеточной коммуникации».

Многие остатки среднего тела поглощаются одной из дочерних клеток, в разделении которых они сыграли важную роль, но если они ускользнут, они могут быть поглощены другой клеткой и ошибочно начать использовать РНК среднего тела, как если бы это были ее собственные чертежи.

«Остаток средней части тела очень мал», — сказала Ана Скоп. «Это микрон, миллионная доля метра. Но это как маленький лунный корабль. У него есть все необходимое для передачи рабочей информации из делящейся клетки. И он может отойти от места митоза, попасть в кровоток и приземлиться на другой клетке, находящейся далеко».

Предыдущие исследования показали, что среди нормальных делящихся клеток, стволовых клеток и раковых клеток раковые клетки с большей вероятностью накапливают средние тельца, что коррелирует с повышенной пролиферацией и ростом опухоли.

Исследователи также смогли идентифицировать ген под названием Arc, который играет ключевую роль в загрузке РНК в среднее тело и его остаток. Дуга также связана с молекулярными процессами в мозге, связанными с обучением и памятью.

«Потеря дуги приводит к потере РНК в средней части тела и потере информации о РНК при попадании в клетки-реципиенты. Мы считаем, что этот ген памяти важен для всех клеток, чтобы передавать информацию РНК».

Ученые говорят, что дальнейшие исследования могут использовать силу РНК среднего тела, чтобы обеспечить доставку лекарств непосредственно к раковым клеткам или остановить их деление.

«Мы считаем, что наши результаты представляют собой огромную цель для выявления и лечения рака», — сказала Ана Скоп.

Исследование было опубликовано в журнале Developmental Cell.