Открыт новый тип деления человеческих клеток

Открыт новый тип деления человеческих клеток

Многим видам злокачественных опухолей свойственно явление кратного увеличения количества хромосом в клетке или полиплоидия. Известно, что, например, в 14 и 35 процентов случаев рака молочной железы и рака желудка, соответственно, имеют тройной или более кратный набор. (Напомним, что нормальные клетки человеческого тела имеют двойной набор хромосом).

В основе этого феномена лежит нарушение нормального процесса деления клеток – митоза.

Обычно митозу предшествует стадия синтеза, на которой происходит удвоение генетического материала (образуется копия всех клеточных компонентов). После этого в результате непосредственно митоза образуются два полных клеточных комплекта, которые разнесены физически в пределах одной клетки. На завершающей стадии цитокинеза, клетка делится на две дочерние.

В процессе митоза происходит строго одинаковое распределение хромосом между дочерними ядрами. Этот процесс обеспечивает образование генетически идентичных клеток и сохраняет преемственность в ряду клеточных поколений.

До сих пор в представлениях о делении клеток и хромосомном наборе господствуют гипотезы, разработанные более 100 лет назад Теодором Бовери (Theodor Boveri) и его коллегами.

В частности, основываясь на данных, полученных в ходе экспериментов с икрой морских ежей, Бовери предположил, что сбои в механизме деления клеток приводят к образованию аномального хромосомного набора (или кариотипа). Биолог заключил, что следствием этого процесса является бесконтрольное деление и разрастание опухолей.

Гипотезы гипотезами, но современные учёные не покладая рук трудятся над детальным изучением механизмов, которые могли бы подсказать пути борьбы со злокачественными образованиями.

Первоначальной задачей нового исследования Онкологического центра Карбона в университете Висконсина (University of Wisconsin Carbone Cancer Center) было искусственное выращивание человеческих клеток с дополнительным набором хромосом.

Для того чтобы прояснить механизмы, срабатывающие при "неправильном" делении, ведущий автор исследования Марк Буркард (Mark Burkard) и его коллеги создали клетки с аномально большим набором хромосом, то есть аналоги раковых клеток. Затем исследователи химически заблокировали цитокинез и стали наблюдать за происходящим.

"Мы ожидали увидеть образование множества клеток с аномальным хромосомным набором", — рассказывает доктор Буркард в пресс-релизе университета Висконсина. На самом же деле учёные обнаружили, что большинство появляющихся клеток были нормальными, а образование раковой клетки является, скорее, случайностью.

Получается, что вопреки одной из гипотез Бовери, аномальное деление клеток лишь в редких случаях оказывало длительное негативное влияние на человеческие клетки. По сути, учёные стали свидетелями действия естественного механизма борьбы с развитием раковой опухоли.

Кроме того, к огромному удивлению учёных, наблюдаемые клетки раз за разом делились отличным от митоза путём. Причём каждая новая клетка получала ядро с полным набором хромосом. Расщепление происходило неожиданно: в процессе фазы роста, а не по завершении митоза.

Убедившись, что ничего подобного для клеток человеческого тела ранее не было описано, учёные заявили об открытии нового типа деления человеческих клеток. Механизм получил название "клерокинеза".

На данный момент доктор Буркард и его коллеги могут с уверенностью говорить об образовании дочерних клеток с нормальным набором хромосом только для 90% злокачественных. Но уже этот результат подаёт большие надежды.

После анализа всех данных доктор Буркард предполагает, что в естественных условиях в какой-то момент процесс митоза даёт сбой и на стадии цитокинеза деление клетки терпит неудачу. Именно на этом этапе подключается резервный механизм, который исправляет ошибку.

На следующем этапе учёным предстоит разобраться, какие именно факторы могут быть причиной рокового несрабатывания естественного механизма клерокинеза (что, вероятно, и является одной из причин развития раковой опухоли).

"Если мы сможем управлять этой новой формой деления клеток, мы сможем предотвращать развитие рака", — заключает доктор Буркард.

Но не стоит забывать, что какой бы очевидной не была надежда на долгожданную победу человечества над раком, на достижение заветной цели могут уйти многие годы тяжёлой работы огромного числа специалистов по всему миру.

Первые данные о новом типе деления клеток были представлены научной общественности на ежегодном съезде Американского общества клеточной биологии в Сан-Франциско (American Society for Cell Biology).

Также по теме: Учёные обнаружили ещё один пример успешной борьбы с раком в дикой природе Учёные сделали в животе мышей окна для наблюдения за раковыми клетками   ДНК помогла создать новый тип действенных лекарств от рака   Учёные усовершенствовали механизм ловли раковых клеток  Американские врачи излечили девочку от рака, заразив её ВИЧ   

vesti.ru

Похожие новости:
Биологи раскрыли тайну неуправляемого деления раковых клеток
Группа биологов из Института Гульбенкяна в Португалии сумели понять, как материнская клетка при делении распределяет среди дочерних клеток правильное количество центриолей — органелл, участвующих в формировании клеточного центра и веретена деления, и отклонения в численности которых может спровоцировать рак. ..
2016-04-23 2019 0 Научные открытия
0
Объяснено происхождение сложных форм жизни
Ученые Витватерсрандского университета в Йоханнесбурге расшифровали геном одной из простейших многоклеточных форм жизни — зеленой водоросли Tetrabaena socialis, состоящей из четырех клеток. Это позволило определить генетические механизмы, которые способствовали возникновению многоклеточности. Статья биологов опубликована в журнале ..
2018-02-05 5251 0 Научные открытия
0
В хромосомах человека обнаружена 4-спиральная ДНК
Исследователи из Британии обнаружили в человеческих хромосомах функциональную четырехспиральную форму ДНК. Анализ был опубликован в журнале Nature Chemistry, а ее резюме можно прочитать в Nature News. Открытие удалось сделать благодаря использованию помеченных флюресцентными красителями антител, которые связываются ..
2013-01-21 3074 0 Научные открытия
0
Ученые изучили на бессмертие раковые клетки
Бессмертность раковых клеток объясняется их способностью обманывать естественные защитные механизмы, назначение которых заключается в способности пресекать полиферацию. Как правило раковые клетки используют фермент теломеразу для того, воздействовать на механизм преодоления, прогрессирующего укорочения хромосом после каждого ..
2012-07-29 2437 0 Научные открытия
0
Канадские ученые нашли способ выращивания стволовых клеток
Канадские и итальянские исследователи нашли "главный управляющий ген" для стволовых клеток человеческой крови. Ученые обнаружили, что с помощью включения и отключения данного гена можно получить эффективный способ выращивания стволовых клеток крови, пригодных для клинического использования. Как заявил ..
2012-11-13 1913 0 Научные открытия
0
Японские ученые научились перепрограммировать клетки
Японские ученые сделали научное открытие, предвещающее новую эру персонализированной медицины. Исследователи показали, что появление стволовых клеток можно ускорить путем погружения клеток крови в кислоту. Стволовые клетки могут превращаться в любую ткань, и они уже были использованы для лечения глаз, сердца ..
2014-02-03 2034 0 Научные открытия
0
Ученые превратили клетки кожи в клетки печени
Ученые из института Университета Калифорнии Гладстон, Сан-Франциско (UCSF), сделали важный прорыв: они нашли способ преобразовать клетки кожи в зрелые, полностью функционирующей клетки печени, которые продолжают функционировать даже после пересадки лабораторным животным. Исследователь Шэн Дин отметил, что им удалось ..
2014-02-24 2014 0 Научные открытия
0
Ученые выявили белок, стимулирующий иммунитет к вирусам
Группа биологов под руководством Бет Лэвин из Юго-Западного университета Техаса в Далласе (США) обнаружила один из ключевых белков, управляющих защитной реакцией клетки на попадание в нее вируса, изучая процесс проникновения вируса иммунодефицита внутрь человеческих клеток. Известно, что иммунитет всех позвоночных ..
2013-02-4 1456 0 Научные открытия
0
Биологи научились незаметно редактировать геном стволовых клеток
Биологи из Калифорнийского университета разработали метод детекции мутаций, который позволяет «побуквенно» редактировать геном стволовых клеток и не оставлять при этом следов в их ДНК. Описание новой технологии опубликовано в журнале Nature Methods. Редактирование генома стало возможным благодаря использованию ..
2014-02-10 1419 0 Научные открытия
0
Открыт ген добра
Американские ученые выяснили, что причины человеческой доброты кроются не только в хороших примерах матерей, но и в соответствующих генных структурах. Об этом пишет интернет-ресурс ScienceDaily, сообщает "Новый Обзор". Исследователи двух американских университетов в Буффало и Калифорнии определили, что не последним толчком для добрых ..
2012-04-16 1694 0 Научные открытия
0
Ученые изготовили кости из стволовых клеток
Ученый биотехнолог из Фонда стволовых клеток в Нью-Йорке Джузеппе де Пеппо сообщил, что перепрограммирование стволовых клеток позволило создать искусственный аналог человеческой кости. Новая разработка создает универсальный способ излечения пациентов, не требующих пересадки живых тканей.Ученые уже смогли ..
2013-05-8 1620 0 Научные открытия
0
Ученые изучили индуцированные стволовые клетки
Индуцированные стволовые клетки, полученные из клеток желудка, в отличие от других с минимальной вероятностью могут провоцировать опухоли, что открывает дорогу к широкому применению таких клеток. Такие данные приводятся в докладе японских ученых, который они сделали на симпозиуме "Стволовые клетки ..
2012-09-25 2146 0 Научные открытия
0
Ученые поведали о пользе свободных радикалов для организма
Американские ученые выявили неоднозначное воздействие свободных радикалов на организм млекопитающих. Повышенное содержание этих частиц не ускорило старение лабораторных мышей (как предполагала теория старения из-за свободных радикалов). Напротив, у юных особей они оказались крайне полезны, ..
2015-08-05 6307 0 Научные открытия
1
В МГУ открыли ранее неизвестный способ регуляции клеточной подвижности
Ученые из МГУ имени М.В. Ломоносова выяснили, что протеинкиназа LOSK регулирует внутриклеточное распределение динактина – сложного белка, необходимого в том числе для транспортировки веществ внутри клетки. Свое исследование они опубликовали в журнале Cytoskeleton.Клеточная подвижность определяет множество процессов, жизненно важных ..
2016-03-19 1241 0 Научные открытия
2
Как клетка узнаёт, что пора делиться
Сигналом к делению служит увеличившийся размер клетки – чем она больше, тем меньше в ней становится концентрация белка, запрещающего клетке делиться. В жизни каждой клетки наступает пора делиться, но как она узнаёт, что – пора- До сих пор биологи слабо представляли себе природу сигнала ..
2015-10-04 1872 0 Научные открытия
4