Обнаружено, что эпидермальный фактор роста ускоряет восстановление кроветворных стволовых клеток после воздействия радиации, сообщают исследователи Duke Medicine. Вывод может открыть новые варианты лечения больных раком и жертв грязных бомб или ядерных катастроф.
Сообщается, что в журнале «Nature Medicine» от 3 февраля 2013 года исследователи исследовали то, что впервые оказалось аномалией среди некоторых генетически модифицированных мышей с обилием эпидермального фактора роста в их костном мозге. Мыши были защищены от радиационного повреждения, и исследователи поставили под сомнение, как это произошло.
«Эпидермальный фактор роста не был известен, чтобы стимулировать гемопоэз, который является образованием компонентов крови, полученных из гемопоэтических стволовых клеток», – сказал старший автор Джон Чуйт, доктор медицины, профессор медицины и профессор фармакологии и биологии рака Университета Дьюка. «Однако наши исследования показывают, что эпидермальный рост способствует росту и регенерации гемопоэтических стволовых клеток после травмы».
Гематопоэтические стволовые клетки, которые постоянно выводят новую кровь и иммунные клетки, очень чувствительны к радиационному повреждению. Защита этих клеток или улучшение их регенерации после травмы может принести пользу пациентам, перенесшим трансплантацию костного мозга, а также к другим, кто страдает от радиационных травм от случайных экологических воздействий, таких как ядерная катастрофа в Японии в 2011 году.
Исследователи Duke начали исследование с использованием мышей, специально разведенных с делецией двух генов, которые регулируют гибель эндотелиальных клеток, которые выровняют внутреннюю поверхность кровеносных сосудов и, как считается, регулируют судьбу гемопоэтических стволовых клеток. Кровеносные сосуды и гемопоэтическая система у этих мышей были менее повреждены при воздействии высоких доз радиации, улучшая их выживание.
Анализ выделения из эндотелиальных клеток костного мозга защищенных мышей показал, что эпидермальный фактор роста (EGF) был значительно повышен – до 18 раз выше, чем в сыворотке контрольных мышей. Затем исследователи проверили, может ли EGF напрямую стимулировать рост стволовых клеток в облученном костном мозге, культивируемых в лаборатории. Это было сделано при значительном восстановлении стволовых клеток, способных пересаживать пересаженных мышей.
Затем команда герцога попыталась применить подход у мышей, используя три разных решения клеток у животных, перенесших трансплантацию костного мозга. Одна группа получала обычные клетки костного мозга; вторая группа получила клетки костного мозга от доноров, облученных и обработанных EGF; третья группа получила клетки костного мозга от облученных доноров, получавших физиологический раствор.
Обычные клетки костного мозга хорошо пролиферировали и имели самую высокую скорость приживления у мышей-реципиентов. Но мыши, которые были пересажены клетками из облученных / EGF-обработанных доноров, имели в 20 раз более высокую скорость приживления, чем третья группа.
Дополнительные исследования показали, что EGF улучшает выживаемость от летального облучения, при этом 93 процента мышей выживают дозой облучения, если впоследствии получали лечение EGF, по сравнению с 53 процентами выживших после лечения солевым раствором.
Chute сказал, что кажется, что EGF работает, подавляя белок под названием PUMA, который обычно вызывает смерть стволовых клеток после облучения.
«Мы только начинаем понимать механизмы, благодаря которым EGF способствует регенерации стволовых клеток после лучевого поражения», – сказал Чут. «Это исследование показывает, что EGF может иметь потенциал для ускорения восстановления системы крови у пациентов, получавших химиотерапию или облучение».