החוקרים פותחים את תהליך המפתח להתחדשות תאי מעיים לאחר פציעה

חוקרים ממרכז הסרטן באוניברסיטת קולורדו פתרו תעלומה סלולרית שעלולה להוביל לטיפולים טובים יותר לסוגים של סרטן וסוגי סרטן אחרים.

פיטר דמפסי, דוקטורט, פרופסור לרפואת ילדים – ביולוגיה התפתחותית בבית הספר לרפואה של CU, וג'סטין ברומבאו, PhD, עוזר פרופסור לביולוגיה מולקולרית, סלולרית והתפתחותית ב- CU Boulder, פרסם לאחרונה מאמר בכתב העת Journal ביולוגיה של תאי טבע מראה את חשיבותו של תהליך המתילציה H3K36 בוויסות הפלסטיות והתחדשות בתאי מעיים.

למעי יש יכולת עצומה להתחדש עצמה לאחר פציעה, והיא עושה זאת באמצעות מודל של התבדלות. התאים מתבדלים בחזרה לסוג של תא גזע מחודש לאחר פציעה, ותאי גזע אלה מחזרים בסופו של דבר את המעי ופונים חזרה לתאים רגילים. "

פיטר דמפסי, דוקטורט, פרופסור לרפואת ילדים – ביולוגיה פיתוחית, בית הספר לרפואה של CU

למצוא את המתג

מדענים מחפשים זמן רב ל"מתג "שהופך תאי מעיים קבועים לתאי גזע מחודשים, אומר ברומבאו. באמצעות מודלים של בעלי חיים, הוא, דמפסי, ושאר צוות המחקר שלהם מצאו כי מתילציה H3K36 – תהליך ביוכימי המתרחש בתוך חלבון H3 Histone – אחראי להפעיל ולכבות את מצב הפלסטיק הזה. המחקר שלהם מומן על ידי מענק ממרכז הסרטן CU.

"אם אתה חושב על זה, אותם תאים שנמצאים בדרך כלל במעי צריכים לשמור על זהותם כך שהם פונקציונליים", אומר ברומבאו. "אתה צריך להיות בטוח שהם לא מתהפכים כשהם לא אמורים, מכיוון שאתה מאבד את הפונקציה המיוחדת שלהם – וזה גם סימן ההיכר של סרטן. היה מחקר אחר על שינויים בהיסטון, מכיוון שאפיגנטיקה הגיונית ללמוד בהקשר זה. הגיוני שיש לך צורה זו של ויסות שימנע היפוך ולנעול את גורל התא."

הצעדים הבאים

עם מתילציה H3K36 שזוהתה כתהליך האחראי על המעבר בין תאים נורמליים לתאים מחודשים, החוקרים אומרים שהצעד הבא הוא לחפש דרכים למקד את התהליך כדי לכבות אותו או הלאה לפי הצורך לטיפול בסרטן המעי הגס ומצבי מעיים שיכולים להוביל לסרטן.

"נראה כי מתילציה של H3K36 מעורבת ישירות בהבחנה בין התאים, אך אם אתה מוריד את זה, התאים חוזרים למצב תאי גזע מחודש זה", אומר דמפסי. "מצב התחדשות זה חשוב כשאתה פציעה ותיקון, אך ישנם גם סרטן המעי הגס מסוים שיש להם בדיוק חתימת גנים התחדשות זו. קוליטיס כרונית, מחלת מעי דלקתית, היא מערכת פגיעות חוזרת ונשנית, ומובילה לסיכון גבוה יותר לסרטן המעי הגס.

מחוץ לסרטן המעי הגס, תהליך המתילציה עשוי להיות בעל השלכות על התנגדות לכימותרפיה והקרנות, אומר דמפסי.

"כאשר התאים עוברים למצב תאי גזע מתחדש זה, הם נעשים עמידים יותר לטיפולים מסוימים, וזו בעיה", הוא אומר. "אם יש לך מטופל שאינו חולה בסרטן המעי הגס אך עובר טיפול כימותרפי או הקרנות, אחת מתופעות הלוואי של טיפולים אלה היא שאתה מקבל הרס של תאי גזע מעיים. בחלק מהמטופלים, אם זה לא מינון נכון, אתה יכול למעשה להפשיט את כל הרירית של המעי. אם אתה יכול להבין כיצד לסובב את זה, אתה יכול להיות יכול להביא את התאים."

יישומים עתידיים

ברומבאו מדגיש כי המחקר שפורסם לאחרונה הוא רק הצעד הראשון בהבנת תהליך שיכול להיות בעל תפקיד משמעותי בטיפול במחלות בעתיד.

"כביולוגים של תאי גזע, אנו רוצים להבין את האגוזים והברגים של התהליך הזה, כי אם כן, אתה יכול לתפעל את זה", הוא אומר. "אולי תרצה לתפעל את זה לבדיקת תרופות, למודלים של מחלות – גם אם זה לא משהו שיש לנו טיפול ישיר שאנו פונים לחולים, אם נוכל להבין כיצד עובדת מחלה, אז זה מספק אפשרויות והזדמנויות ליידע טיפולים.

"זה יהיה רחוק בעתיד, אבל יצירת סוגי תאים מסוימים לטיפולי השתלה זה משהו שמלהיב מאוד בזירת תאי הגזע", הוא מוסיף. "אנחנו לא בשום מקום קרוב לזה, אבל אם אתה מבין כיצד לתפעל את התהליך, אתה יכול להתחיל לחשוב על דברים מסוג זה."