Исследователи Duke Medicine, изучающие взаимодействие стволовых клеток крови и нишу, в которой они проживают, определили белок, который может быть долгожданным фактором роста стволовых клеток крови.
Белок называется плейотропин и вырабатывается клетками, выстилающими кровеносные сосуды костного мозга. В исследованиях на мышах, проведенных исследователями Duke, белок помогает пересаженным стволовым клеткам крови попасть в костный мозг, где они производят зрелые красные и белые кровяные тельца в организме.
Находка, опубликованная в октябре. 18, 2012, выпуск журнала Cell Reports, может привести к новым методам лечения, которые ускорят восстановление нормального уровня крови у пациентов, получающих химиотерапию или перенесших трансплантацию костного мозга и пуповинной крови.
"Наша гипотеза состоит в том, что плейтрофин может способствовать росту стволовых клеток крови так же, как эритропоэтин стимулирует предшественников красных кровяных телец," сказал главный исследователь Джон Чут, М.D., профессор медицины, фармакологии & Биология рака.
Многие пациенты получили пользу от открытия эритропоэтина (ЭПО), который стимулирует организм вырабатывать зрелые эритроциты. Синтетическая форма ЭПО обычно используется для лечения пациентов с анемией. Точно так же гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (нейпоген), фактор роста белых кровяных телец, используется для исправления низкого уровня лейкоцитов, который часто возникает в результате химиотерапии или лучевой терапии рака.
"Основная цель гематологии на несколько десятилетий – выявить фактор роста, способный стимулировать рост стволовых клеток крови без дифференциации," Chute сказал.
Плейотропин может быть одним из таких факторов роста. Плейотропин, что означает "много форм," по-видимому, заставляет стволовые клетки крови расти и способствует производству всех зрелых линий крови, происходящих из стволовых клеток крови. Ранее Чут и его коллеги показали, что лечение плейотрофином способствует размножению стволовых клеток крови мыши и человека в культурах, которые способны приживаться трансплантированным мышам.
В новом исследовании ведущий исследователь Хизер Химбург, Ph.D., доцент медицины и исследовательская группа Чута показали, что клетки, выстилающие кровеносные сосуды в костном мозге, производят плейотропин, где он действует как самонаводящееся устройство для привлечения и удержания стволовых клеток. Затем исследователи продемонстрировали, что у мышей с генной инженерией, у которых отсутствует ген, кодирующий плейотропин, уменьшилось количество стволовых клеток в костном мозге, и возникли трудности с образованием новых клеток крови, если они истощены.
Когда исследователи лечили нормальных мышей антителом против плейотропина, это оказало удивительный эффект, вызвав высвобождение существующих стволовых клеток крови из костного мозга и их попадание в кровоток. Открытие было особенно захватывающим для исследователей, так как эффект был аналогичен эффекту, наблюдаемому при клиническом использовании гранулоцитарно-колониестимулирующего фактора для мобилизации стволовых клеток из донорского костного мозга для использования при трансплантации стволовых клеток крови.
"Открытия вместе предполагают два возможных терапевтического использования," сказал парашют. "Лечение плейотрофином может оказаться полезным для помощи пациентам в более быстрой регенерации собственных кроветворных клеток после химиотерапии или трансплантации костного мозга. Во-вторых, антитела против плейотропина могут быть полезны для мобилизации стволовых клеток в периферическую кровь."
Исследователи планируют дополнительные исследования, чтобы понять, как работает система самонаведения и как плейотропин взаимодействует с другими факторами роста, чтобы регулировать функцию стволовых клеток крови в организме. По словам Чута, учитывая, что некоторые предыдущие исследования показали, что плейотропин может способствовать росту раковых клеток, исследования безопасности человека будут иметь решающее значение.