Выявление пути молекулярной коммуникации, который влияет на мобилизацию гемопоэтических (кровяных) стволовых клеток, может привести к целевым методам лечения для улучшения показателей успешности трансплантации костного мозга.
Исследователи из Медицинского центра детской больницы Цинциннати сообщают, что в подходе от кровати к скамейке. 26 в Nature Medicine, что фармакологическое ингибирование сигнального пути, запускаемого Egfr (рецептором эпидермального фактора роста), увеличивает мобилизацию гемопоэтических стволовых клеток у мышей. Это открытие обеспечивает научную основу для повышения эффективности аутологичных трансплантатов костного мозга, при которых реципиент жертвует свои собственные стволовые клетки перед процедурой.
"До 10 процентов доноров костного мозга не могут мобилизовать достаточное количество стволовых клеток, что препятствует аутологичной трансплантации и значительно замедляет время восстановления трансплантата," сказал Хартмут Гейгер, доктор философии.D., научный сотрудник отдела экспериментальной гематологии / биологии рака в Cincinnati Children’s и старший научный сотрудник исследования. "Наши результаты раскрывают новое обоснование целевых фармакологических подходов к улучшению мобилизации стволовых клеток и результатов трансплантации."
Аутологичная трансплантация костного мозга часто используется для восстановления гематологической системы человека после лучевой терапии для лечения рака. Облучение повреждает систему, которая производит все типы клеток крови в организме, включая те, которые жизненно важны для функционирования иммунной системы.
В клинических трансплантатах гемопоэтических стволовых клеток (HSC) предпочтительным источником для мобилизации гемопоэтических стволовых клеток из костного мозга в периферическую циркулирующую кровь является нацеливание на сигнальный белок, называемый гранулоцитарным колониестимулирующим фактором или G-CSF. G-CSF стимулирует костный мозг, высвобождая HSC в циркулирующую периферическую кровь. Сбои в мобилизации и замедленное восстановление предполагают необходимость более глубокого молекулярного понимания процесса мобилизации для дальнейшего улучшения лечения.
Это побудило доктора. Гейгер и его коллеги ищут терапевтические мишени, которые способствовали бы мобилизации стволовых клеток. В своих исследованиях они работают со специально выведенными мышами (рекомбинантными инбредными мышами), потому что большая часть текущих знаний о клеточной и молекулярной регуляции стволовых клеток, индуцированных G-CSF, получена из исследований на мышах. Поскольку процесс G-CSF, который мобилизует кроветворные стволовые клетки и клетки-предшественники, сохраняется в процессе эволюции между мышами и людьми, инбредные линии мышей являются ценными суррогатами для исследований, которые могут быть переведены на людей.
На основе ранее опубликованных исследований ученые смогли отследить область на хромосоме 11 в своих моделях мышей, которая регулирует вызванную G-CSF мобилизацию HSC. Из 12 генов, расположенных в этой области, тестирование указывало на Egfr, белок, участвующий в запуске молекулярных реакций, регулирующих рост, размножение и миграцию клеток. Мутации в Egfr также связаны с раком.
Исследователи протестировали влияние пути G-CSF / Egfr на мобилизацию стволовых клеток несколькими способами, включая генетические манипуляции и фармакологическое вмешательство. В одном из ключевых экспериментов с участием мышей, перенесших трансплантацию костного мозга, исследователи использовали противораковый препарат (эрлотиниб), который блокирует путь Egfr для усиления мобилизации HSC. У этих мышей мобилизация стволовых клеток увеличилась в 5 раз.
"Это предполагает возможное применение этих результатов в клинике," Доктор Гейгер сказал. "Уже запланированы эксперименты, чтобы проверить, может ли это новое лечение для усиления мобилизации HSC превратиться в новые методы лечения пациентов."