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Il gene del cancro MYC controlla lo sviluppo delle cellule staminali embrionali
Per molto tempo l'effettiva funzione del gene del cancro MYC è rimasta poco chiara. Ora, gli scienziati del German Cancer Research Center (DKFZ) di Heidelberg hanno scoperto che MYC controlla lo sviluppo delle cellule staminali nella fase embrionale precoce, ma in un secondo momento può favorire la formazione di metastasi attraverso lo stesso effetto. I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista "Cell".
Secondo il DKFZ, si possono prendere in considerazione molti tipi di cancro: più MYC producono, più aggressivo cresce il tumore. Tuttavia, gli scienziati hanno notato che MYC è anche attivo nelle cellule staminali embrionali. Ora, il team guidato da Andreas Trumpp del Centro di ricerca sul cancro tedesco ha dimostrato che il gene controlla lo sviluppo delle cellule staminali. In natura, l'effetto è osservato, ad esempio, nei cervi nella forma della cosiddetta "dormienza" o "diapausa".
Nelle blastocisti di topo, il gene del cancro MYC sembra controllare lo stato dell'interruttore biochimico (diapausa). (Crediti immagine: Andreas Trumpp, DKFZ / HI-STEM) Riproduzione adattata alle condizioni ambientali
"Al fine di dare alla luce al miglior tempo possibile al mondo, messo molte specie nello sviluppo dei loro embrioni una pausa", ha detto il DKFZ. Questa cosiddetta riproduzione diapausa sarà adattato alle condizioni ambientali. Ad esempio, sarebbe cerbiatti "nasce dopo un periodo di gestazione di circa dieci mesi all'inizio dell'estate -. Quando è caldo e l'approvvigionamento di cibo per la madre ricchi" In realtà, i ricercatori sono stati sei mesi sufficienti per lo sviluppo di embrioni secondo la dichiarazione, "ma poi è venuto l'in abbinamento concepito nei giovani fine estate quindi esteso nell'inverno del mondo. ", attraverso un ormone-driven pausa sviluppo embrioni precoci sarà il periodo di gestazione della natura.
Stato sonno biochimico
Gli scienziati del DKZ e l'istituto di cellule staminali HI-STEM potrebbero ora dimostrare che questo processo è controllato dal gene del cancro MYC. Quando il MYC è spento, le cellule staminali embrionali e gli embrioni di topo precoce cadono in uno stato di sonno biochimico reversibile, secondo il DKFZ. Tuttavia, rimane inalterata la capacità delle cellule di svilupparsi in tutti i diversi tipi di cellule del corpo. Le cellule dormienti sono rimaste vive e hanno mantenuto la loro identità di cellule staminali, sottolineano i ricercatori. Le cellule continuerebbero ad avere gli importanti "fattori delle cellule staminali" che consentono loro di differenziarsi in più di 200 diversi tipi di cellule del corpo.
Funzione di MYC finora non chiara
Per decifrare la funzione del gene MYC, i ricercatori hanno utilizzato cellule staminali embrionali da topi cui entrambi i geni MYC (c-myc e N-myc) potrebbero essere specificamente, la comunicazione del DKFZ. Le "cellule staminali embrionali MYC-negativo" strozzati, secondo i ricercatori fortemente l'attività di tali geni cruciali per la divisione, la crescita cellulare e il metabolismo. Le cellule sono state collocate in una specie di stato di sonno biochimico "che ci ricorda con forza il processo di diapausa, fino a quel momento completamente frainteso", sottolinea Roberta Scognamiglio, primo autore dello studio. Ciò "embrioni precoci, chiamato blastocisti, in uno stato simile al sonno senza crescita e praticamente nessun metabolismo prima dell'impianto in utero", ha aggiunto.
Anche MYC è responsabile della diapausa?
Per scoprire se il gene MYC è anche responsabile della diapausa, i ricercatori hanno confrontato l'attività di tutti i geni nelle cellule staminali embrionali MYC-negative con quelle in blastocisti di topo. In entrambi i casi, in aggiunta a MYC, gli stessi gruppi genetici erano stati inattivati, secondo la dichiarazione della DKFZ. Questi erano "principalmente quei geni che controllano la sintesi proteica e la crescita cellulare. Al contrario, i fattori delle cellule staminali sono stati prodotti invariati ", riporta il Centro tedesco per la ricerca sul cancro. Quando le normali blastocisti nel piatto di coltura venivano trattate con l'inibitore MYC, cadevano in uno stato simile alla diapausa. Successiva trasmissione degli embrioni dormienti in topi surrogati, sono cresciuti secondo i ricercatori verso i giovani animali normali.
Lo stato di sonno completamente reversibile
"Per indurre la diapausa o mettere le cellule staminali embrionali in uno stato di sonno, è sufficiente spegnere il gene del cancro MYC", spiega Andreas Trumpp. Il potenziale delle cellule staminali non è influenzato da questo. "Questa è una proprietà molto speciale delle cellule staminali, perché tutti gli altri tipi di cellule muoiono dopo il blocco di MYC", ha detto l'esperto. Inoltre, la condizione è reversibile. Immediatamente dopo la sospensione dell'inibitore, le cellule avrebbero ripreso la sintesi di RNA, proteine e DNA e prolifereranno indefinitamente. "Dopo la riattivazione di MYC, gli embrioni dormienti possono trasformarsi in animali sani", riferisce il DKFZ.
Crescita delle metastasi influenzate da MYC?
Secondo gli scienziati, il MYC ha probabilmente un effetto disastroso sulle cellule staminali del cancro, specialmente sulle cellule staminali metastatiche dormienti. Quest'ultimo potrebbe passare attraverso il flusso sanguigno in organi estranei durante la loro migrazione e finire sotto l'influenza di molecole segnale, come quelle che si manifestano nell'infiammazione. Così la produzione di MYC dei dormienti può essere stimolata, causando loro la metastasi. "Stiamo ora cercando di sviluppare strategie per attaccare tali pericolose cellule dormienti con un blocco MYC", spiega Andreas Trumpp, ricercatore di cellule staminali. (Fp)