CC BY
38
■■■ I I I I I I
Ш
Новости клеточных технологий
начало нескольким линиям дифференцировки, значит культура такой злокачественной линии должна быть гетерогенна. Предложенная теория также предполагает, что доброкачественный невус и злокачественная меланома происходят от одной мутировавшей СК. В подтверждение гипотезы присутствия в меланоме инициирующих клеток стоит упомянуть работу группы НосЬ^Ппдег по репрограммированию ядер меланомных клеток после их переноса в овоцит. Клетки эмбрионов давали начало линиям человеческих эмбриональных
стволовых клеток и дифференцировались в меланоциты, лимфоциты и фибробласты [9].
Стоит отметить, что в двух рассматриваемых работах исследовались различные меланомные линии. Более детальная характеристика и выявление особенностей СК меланомы с помошью более точных методов остается будущей задачей. При изучении генотипа или/и фенотипа таких клеток возможна разработка более селективных методов терапии этого заболевания.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Bennett D.C. Human melanocyte senescence and melanoma susceptibility genes. Oncogene 2003; 22: 3063-9.
2. Herlyn M., Thurin J., Balaban G. et al. Characteristics of cultured human melanocytes isolated from different stages of tumor progression. Cancer Res. 1985; 45: 5670-6.
3. Cramer S.F. The neoplastic development of malignant melanoma. A biological rationale. Am. J. Dermatopathol. 1984; 6: 299-308.
4. Grichnik J.M., Ali W.N., Burch J.A. et al. Kit expression reveals a population of precursor melanocytes in human skin. J. Invest. Dermatol. 1996; 106: 967-71.
5. Nishimura E.K., Jordan S.A., Oshima H. et al. Dominant role of the niche in melanocyte stem-cell fate determination. Nature 2002; 416: 854-60.
6. Reya T., Morrison S.J., Clarke M.F., Weissman I.L. Stem cells, cancer, and cancer stem cells. Nature 2001; 414:105-11.
7. Al-Hajj M., Wicha M.S., Benito-Hernandez A. et al. Prospective identification of tumorigenic breast cancer cells. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003;
100: 3983-8.
8. Hochedlinger K., Blelloch R., Brennan C. et al. Reprogramming of a melanoma genome by nuclear transplantation. Genes Dev. 2004; 18: 1875-85.
9. Singh S.K., Hawkins C., Clarke I.D. et al. Identification of human brain tumour initiating cells. Nature 2004; 432: 396-401.
10. Dontu G., Abdallah W.M., Foley J.M. et al. In vitro propagation and transcriptional profiling of human mammary stem/progenitor cells. Genes Dev. 2003; 17: 1253-70.
11. Le Douarin N.M., Kalcheim C. (ed.). The neural crest. "Cambridge University Press” 1999, Cambridge (UK).
12. Fang D., Hallman J., Sangha N. et al. Expression of microtubule-associated protein 2 in benign and malignant melanocytes: implications for differentiation and progression of cutaneous melanoma. Am. J. Pathol. 2001; 158: 2107-15.
13. Brocker E.B., Magiera H., Herlyn M. Nerve growth and expression of receptors for nerve growth factor in tumors of melanocyte origin. J. Invest. Dermatol. 1991; 96: 662-5.
Подготовила B.C. Мелихова по материалам J. Invest. Dermatol. 2006; 126: 142, Cancer Res 2005; 65: 9328
Трансформация мезенхимальных (стромальных) прогениторных клеток костного мозга приводит к формированию саркомы Юинга
Одним из самых актуальных вопросов регенеративной клеточной медицины является изучение возможности канцерогенеза из «взрослых» стволовых клеток [СК]. Гипотеза образования злокачественных клеток подразумевает 2 возможных механизма: 1] прямой - из нормальных стволовых клеток ткани и прогениторов; 2] из опухолевых клеток имеющих свойства стволовых - так называемых опухоль инициирующих клеток [стволовых клеток опухоли] [1, 2]. Большинство исследователей, однако, считает что стволовые клетки опухоли имеют своё происхождение из нормальных взрослых СК различных тканей [1-4]. Механизмы образования раковых СК и участие нормальных стволовых и прогениторных клеток в канцерогенезе активно изучаются и до настоящего времени остаются загадкой [1-4].
Образование сарком семейства Ewing’s [саркомы Юинга -СЮ] связывают с рядом хромосомных аномалий, основным сигналом к возникновению которых являются нарушения, вызванные образованием белка слияния EWS-FLI-1 - продукта мутантного гена FLI-1 [5]. В исследовании группы Nicolo Riggi была поставлена цель выявить, трансформация каких именно СК может приводить к возникновению СЮ.
Для этого костномозговые мезенхимальные прогенитор-ные клетки [МРС: CD44+/Sca-'l+/Thy-'l+/CD'И7low/ CD13low/CD45-/CD11b-/Flk-1-), эмбриональные стволовые клетки ^С) и спонтанно иммортализованные эмбриональные ^ТО) фибробласты мыши трансфецировались генетической конструкцией, содержащей мутантный ген FLI-1. Экспрессия белка EWS-FLI-1 проверялась в динамике через сутки после трансфекции и обнаруживалась во всех исследуемых клетках. На 14-й день экспрессия белка обнаруживалась лишь в мезенхимальных стромальных клетках [МРС) и сохранялась еще в течение нескольких недель.
Чтобы исследовать возможность образования опухоли, трансформированные МРС, ESC и клетки STO после 5 дней культивирования трансплантировали в иммунодефицитных ^СЮ) мышей. В результате было обнаружено, что только MPC[+EWS-FLI-1) могли давать начало Сю. По мере развития опухоли фенотип клеток оставался постоянным (CD99 и ^Е), а уровень экспрессии EWS-FLI-1 не менялся. Чтобы показать специфичность МРС к образованию СЮ, клетки были исследованы на способность образовывать другие виды опухолей. Для этого трансфецировали МРС рядом
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия № 2(4), 200G
I I I I I I
Новости клеточных технологий
■ ■ иппл
известных онкогенов, широко использующихся в модельных экспериментах в канцерогенезе [ЕгЬВ2, SYT-SSX-1 и ВсІ-2). Однако, такая трансформация не приводила к формированию опухолей в мышах, и только при ВсІ-2 - индуцированном канцерогенезе опухоли появились лишь у 4 мышей из 12 через 4 месяца после трансплантации. Для подтверждения этих результатов опыты были повторены несколько раз. Авторами было показано, что основным механизмом образования саркомы юинга является специфическая индукция белком EWS-FLI-1 экспрессии инсулин-подобного фактора роста [^) в мезенхимальных прогениторных клетках. Этот фактор и его рецептор играет важную роль в канцерогенезе СЮ [6].
Данное исследование представляет собой первую демонстрацию преобразования первичных мезенхимальных
прогениторных клеток в саркому Юинга при индуцированном канцерогенезе. Интересно, что даже трансформация эмбриональных стволовых клеток in vitro не приводила к образованию опухолей у SCID-мышей.
Стволовые и прогениторные клетки взрослого организма является хорошими кандидатами для онкогенети-ческой трансформации, поскольку для них достаточно небольшого числа мутаций. В данной работе одна мутации приводила к устойчивой злокачественной трансформации MPC. Результаты эксперимента подтверждают теорию канцерогенеза из взрослых стволовых клеток и впервые демонстрируют, что основным механизмом образования саркомы Юинга может быть IGF-индуцированная экспрессия в мезенхимальных [стромальных] клетках костного мозга.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Wicha M.S., Liu S., Dontu G. Cancer stem cells: an old idea - a paradigm shift. Cancer Res. 2006; 66[4]: 1883-90.
2. Gudjonsson T., Magnusson M.K. Stem cell biology and the cellular pathways of carcinogenesis. APMIS 2005; 113(11-12]: 922-9.
3. He X., Tsang T.C., Pipes B.L. et al. A stem cell fusion model of carcinogenesis. J. Exp. Ther. Oncol. 2005; 5[2]: 101-9.
4. Li Z.-Y., Liu D.-P., Liang C.-C. New insight into the molecular mechanisms
of MLL-associated leukemia. Leukemia 2005; 19: 183-90.
4. Delattre O., Zucman J., Plougastel B. et al. Gene fusion with an ETS DNA-binding domain caused by chromosome translocation in human tumours. Nature 1992; 35: 162-5.
5. Scotlandi K., Benini S., Nanni P. et al. Blockage of insulinlike growth factor-I receptor inhibits the growth of Ewing's sarcoma in athymic mice. Cancer Res. 1998; 58: 4127-31.
Подготовил А.Л. Поспелов по материалам Cancer Res. 2006; 65: 11459-68
ЖАНЕВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
Сравнительный анализ клеточного материала для закрытия диафрагмальных дефектов в эксперименте
Актуальной проблемой современной детской хирургии остается закрытие тканевых дефектов у пациентов со значительными диафрагмальными грыжами. Диафрагмальные грыжи - порок развития диафрагмы, выражающийся в дефекте мышечной или мышечно-сухожильной ее части и проявляющийся синдромами дыхательных расстройств или непроходимостью кишечника в результате проникновения содержимого брюшной полости (печень, желудок, петли кишечника) в плевральную. Диагностика данного заболевания возможна еще в пренатальном периоде. Лечение данного порока развития - только оперативное. В тяжелых случаях, когда пластика грыжевых ворот местными тканями не представляется возможным, производят пластику дефекта синтетическими материалами (тефлон) или материалами на основе коллагенов (Тахокомб, SIS) [1, 5, 6]. Последние предпочтительней, так как они постепенно заселяются клетками и их производными, что позволяет создать в достаточной мере эффективный барьер между грудной и брюшной полостью. Однако процесс миграции, пролиферации,
дифференцировки и функциональной активности (синтез внеклеточного матрикса и реорганизация коллагеновых материалов) клеток растянут во времени и зачастую не соответствует сроку резорбции материала, что может приводить к его разрывам и рецидивам. Применение тканеинженерных конструкций, содержащих функционально активные клетки, в достаточной мере снизило бы вероятность разрыва материала с течением времени и позволило бы сформировать не просто механическую, а биологическую мембрану между брюшной и плевральной полостью.
Для соблюдения принципа аутогенности в лечении пороков развития мезенхимальных тканей у новорожденных, возможно применения либо собственных фетальных тканей, полученных от ребенка путем биопсии на поздних сроках беременности (что с этической точки зрения недопустимо), либо мультипотентных мезенхимальных амниотических клеток (ММАК). Данные клетки могут быть получены из амниотической жидкости без повреждения плода. ММАК уже давно используются для выявления наследственных и генетических
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия № 2(4), 200G
