ცოცხალი უჯრედების უმეტესობას აქვს ქრომოსომების განსაზღვრული რაოდენობა: მაგალითად, ადამიანის უჯრედებს აქვთ 23 წყვილი. უჯრედების დაყოფისას მათ შეუძლიათ დაუშვან შეცდომები, რამაც გამოიწვია ქრომოსომების მომატება ან დაკარგვა, რაც ჩვეულებრივ ძალიან საზიანოა.
პირველად, MIT-ის ბიოლოგებმა ახლა დაადგინეს მექანიზმი, რომელსაც იმუნური სისტემა იყენებს ორგანიზმიდან ამ გენეტიკურად გაუწონასწორებელი უჯრედების აღმოსაფხვრელად. ქრომოსომების მოპოვების ან დაკარგვისთანავე, უჯრედები აგზავნიან სიგნალებს, რომლებიც აგროვებენ იმუნურ უჯრედებს, რომელსაც ეწოდება ბუნებრივი მკვლელი უჯრედები, რომლებიც ანადგურებენ არანორმალურ უჯრედებს.
მიკვლევები ზრდის ამ სისტემის გამოყენების შესაძლებლობას კიბოს უჯრედების მოსაკლავად, რომლებსაც თითქმის ყოველთვის აქვთ ძალიან ბევრი ან ძალიან ცოტა ქრომოსომა.
"თუ ჩვენ შევძლებთ ხელახლა გავააქტიუროთ ეს იმუნური ამოცნობის სისტემა, ეს იქნება მართლაც კარგი გზა კიბოს უჯრედებისგან თავის დასაღწევად", - ამბობს ანჯელიკა ამონი, კეტლინისა და კერტისის მარმარილოს პროფესორი კიბოს კვლევებში MIT-ის ბიოლოგიის დეპარტამენტში., კოხის ინტეგრირებული კიბოს კვლევის ინსტიტუტის წევრი და კვლევის უფროსი ავტორი.
სტეფანო სანტაგუიდა, კოხის ინსტიტუტის მკვლევარი, არის ნაშრომის მთავარი ავტორი, რომელიც გამოქვეყნებულია განვითარების უჯრედის 19 ივნისის ნომერში.
დაღმავალი სპირალი
უჯრედის გაყოფამდე, მისი ქრომოსომა მრავლდება და შემდეგ რიგდება უჯრედის შუაში. როდესაც უჯრედი ორ ქალიშვილ უჯრედად იყოფა, ქრომოსომების ნახევარი იზიდება თითოეულ უჯრედში. თუ ეს ქრომოსომა ვერ განცალკევდება სწორად, პროცესი იწვევს ქალიშვილ უჯრედებში ქრომოსომების არაბალანსებულ რაოდენობას - მდგომარეობას, რომელიც ცნობილია როგორც ანევპლოიდი.
როდესაც ემბრიონის უჯრედებში ანევპლოიდია ხდება, ის თითქმის ყოველთვის ფატალურია ორგანიზმისთვის. ადამიანის ემბრიონებისთვის ნებისმიერი ქრომოსომის დამატებითი ასლები სასიკვდილოა, გარდა 21-ე ქრომოსომისა, რომელიც წარმოშობს დაუნის სინდრომს; მე-13 და მე-18 ქრომოსომა, რომელიც იწვევს განვითარების დარღვევებს, რომლებიც ცნობილია როგორც პატაუს და ედვარდსის სინდრომები; და X და Y სქესის ქრომოსომა, რომელთა დამატებითმა ასლებმა შეიძლება გამოიწვიოს სხვადასხვა დარღვევები, მაგრამ ჩვეულებრივ არ არის ლეტალური.
ბოლო წლებში, ამონის ლაბორატორია იკვლევდა ანევპლოიდიის აშკარა პარადოქსს: როდესაც ნორმალური ზრდასრული უჯრედები ანევპლოიდური ხდება, ეს აზიანებს მათ გადარჩენისა და გამრავლების უნარს; თუმცა, კიბოს უჯრედები, რომლებიც თითქმის ყველა ანევპლოიდურია, შეიძლება უკონტროლოდ გაიზარდოს.
"ანეუპლოიდი უაღრესად საზიანოა უჯრედების უმეტესობაში. თუმცა, ანეუფლოიდია ძლიერ ასოცირდება კიბოსთან, რომელიც ხასიათდება ამაღლებული ზრდით. ასე რომ, ძალიან მნიშვნელოვანი კითხვაა: თუ ანეუპლოიდი აფერხებს უჯრედების პროლიფერაციას, რატომ არის აბსოლუტური უმრავლესობა. ანევპლოიდური სიმსივნე? - ამბობს სანტაგუიდა.
ამ კითხვაზე პასუხის გასაცემად, მკვლევარებს სურდათ მეტი გაეგოთ, თუ როგორ მოქმედებს ანევპლოიდი უჯრედებზე. ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში, სანტაგუიდა და ამონი სწავლობდნენ რა ემართებათ უჯრედებს მაშინვე, როდესაც ისინი განიცდიან ქრომოსომების არასწორი სეგრეგაციას, რაც იწვევს ქალიშვილური უჯრედების დისბალანსს.
ახალ კვლევაში მათ გამოიკვლიეს ამ დისბალანსის გავლენა უჯრედის გაყოფის ციკლზე, ქრომოსომის სწორი მიმაგრების პროცესის ჩარევით, სტრუქტურა, რომელიც აკავებს ქრომოსომებს უჯრედის ეკვატორზე გაყოფამდე. ეს ჩარევა იწვევს ზოგიერთ ქრომოსომას ჩამორჩენას და ორ ქალიშვილ უჯრედში გადარევას.
მკვლევარებმა დაადგინეს, რომ მას შემდეგ, რაც უჯრედებმა გაიარეს პირველი დაყოფა, რომელშიც ზოგიერთი ქრომოსომა არათანაბრად იყო განაწილებული, მათ მალევე დაიწყეს უჯრედის სხვა დაყოფა, რამაც გამოიწვია კიდევ უფრო მეტი ქრომოსომის დისბალანსი და ასევე მნიშვნელოვანი დნმ-ის დაზიანება. საბოლოოდ, უჯრედებმა საერთოდ შეწყვიტეს გაყოფა.
"ეს უჯრედები დაღმავალ სპირალშია, სადაც ისინი იწყებენ მცირე გენომიურ არეულობას და ის უბრალოდ უარესდება და უარესდება," ამბობს ამონი.
მიზანმიმართული ანევპლოიდი
როგორც გენეტიკური შეცდომები გროვდება, ანევპლოიდური უჯრედები საბოლოოდ ხდება ზედმეტად არასტაბილური დაყოფის გასაგრძელებლად. ამ დაბერებულ მდგომარეობაში, ისინი იწყებენ ანთების გამომწვევი მოლეკულების, როგორიცაა ციტოკინების გამომუშავებას. როდესაც მკვლევარებმა ეს უჯრედები იმუნურ უჯრედებს გაუკეთეს, რომელსაც ბუნებრივ მკვლელ უჯრედებს უწოდებენ, ბუნებრივმა მკვლელმა უჯრედებმა გაანადგურეს ანევპლოიდური უჯრედების უმეტესობა.
"პირველად, ჩვენ მოწმენი ვართ მექანიზმი, რომელიც შეიძლება უზრუნველყოს უჯრედების კლირენსი დისბალანსირებული ქრომოსომული რიცხვებით," ამბობს სანტაგუიდა.
მომავალ კვლევებში, მკვლევარები იმედოვნებენ, რომ უფრო ზუსტად განსაზღვრავენ, თუ როგორ იზიდავს ანევპლოიდური უჯრედები ბუნებრივ მკვლელ უჯრედებს და გაარკვიონ, მონაწილეობენ თუ არა სხვა იმუნური უჯრედები ანევპლოიდური უჯრედების გასუფთავებაში. მათ ასევე სურთ გაერკვნენ, თუ როგორ ახერხებენ სიმსივნური უჯრედები ამ იმუნური კლირენსის თავიდან აცილებას და შესაძლებელია თუ არა პროცესის ხელახლა დაწყება კიბოს მქონე პაციენტებში, რადგან მყარი სიმსივნეების დაახლოებით 90 პროცენტი და სისხლის კიბოს 75 პროცენტი არის ანევპლოიდური.
"რაღაც მომენტში კიბოს უჯრედები, რომლებიც უაღრესად ანევპლოიდურია, შეუძლიათ აირიდონ ეს იმუნური მეთვალყურეობა", - ამბობს ამონი. "ჩვენ ნამდვილად არ გვესმის, თუ როგორ მუშაობს ეს. თუ ჩვენ შეგვიძლია ამის გარკვევა, ამას ალბათ აქვს უზარმაზარი თერაპიული შედეგები, თუ გავითვალისწინებთ იმ ფაქტს, რომ პრაქტიკულად ყველა კიბო ანევპლოიდურია."
