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.
