Kompleksy porów jądrowych regulują krytyczne funkcje komórek i różnią się w komórkach nowotworowych. W niedawnym badaniu zidentyfikowano Nup358, kluczowe białko NPC, jako niezbędne dla rozwoju komórek szpikowych, co wiąże jego dysfunkcję z nowotworami krwi.
Kompleksy porów jądrowych (NPC) to kanały oparte na białkach, które kontrolują ruch cząsteczek do i z jądra. Odgrywają kluczową rolę w regulacji podstawowych funkcji komórkowych, w tym ekspresji genów, organizacji chromatyny i RNA procesy wpływające na przeżycie, wzrost i różnicowanie komórek.
W ostatnich latach nowe badania, w tym prace dr Maximiliano D’Angelo, profesora nadzwyczajnego w programie metabolizmu i mikrośrodowiska nowotworów w Sanford Burnham Prebys, wykazały, że NPC w komórkach nowotworowych są różne, ale w jaki sposób te zmiany przyczyniają się do złośliwość i rozwój nowotworu – a nawet sposób funkcjonowania NPC w normalnych komórkach – są słabo poznane.
Rola Nup358 w rozwoju komórek szpikowych
W nowym artykule opublikowanym w Postęp naukiD’Angelo wraz z pierwszą autorką dr Valerią Guglielmi i współautorką Daviną Lam odkrywają Nup358, jedno z około 30 białek tworzących NPC, jako wczesnego gracza w rozwoju komórek szpikowych, komórek krwi, które w przypadku nieuformowane lub nie działają prawidłowo, prowadzą do chorób szpikowych, takich jak białaczki.
Naukowcy odkryli, że po wyeliminowaniu Nup358 w modelu mysim zwierzęta doświadczyły poważnej utraty dojrzałych komórek szpikowych – grupy kluczowych komórek odpornościowych odpowiedzialnych za zwalczanie patogenów odpowiedzialnych również za kilka chorób ludzkich, w tym raka. Warto zauważyć, że myszy z niedoborem Nup358 wykazywały nieprawidłową akumulację wczesnych progenitorów komórek szpikowych, określanych jako multipotentne progenitory (MPP) zagruntowane mieloidem.
Wgląd w różnicowanie komórek krwi
„MPP są jednymi z najwcześniejszych prekursorów komórek krwi” – powiedział D’Angelo. „Są produkowane w szpiku kostnym z hematopoetycznych komórek macierzystych i różnicują się, tworząc różne rodzaje komórek krwi.
„Istnieją różne populacje MPP odpowiedzialnych za wytwarzanie określonych krwinek i odkryliśmy, że w przypadku braku Nup358 MPP wytwarzające komórki szpikowe, w tym czerwone krwinki i kluczowe składniki układu odpornościowego, utkną w różnicowaniu proces.”
Zasadniczo, powiedział Gugliemi, Nup358 pełni kluczową funkcję we wczesnych stadiach mielopoezy (produkcji komórek szpikowych). „To bardzo ważne odkrycie, ponieważ zapewnia wgląd w rozwój komórek krwi i może pomóc w ustaleniu, w jaki sposób zmiany w Nup358 przyczyniają się do nowotworów krwi”.
Odkrycia wpisują się w trwające badania D’Angelo mające na celu wyjaśnienie kluczowych obowiązków NPC w zdrowych komórkach oraz tego, w jaki sposób zmiany w nich przyczyniają się do dysfunkcji układu odpornościowego oraz rozwoju i progresji raka.
„Naszym długoterminowym celem jest opracowanie nowatorskich terapii ukierunkowanych na maszyny transportowe, takie jak NPC” – powiedział D’Angelo, który niedawno otrzymał od American Cancer Society dwuletni grant na odkrycie o wartości 300 000 dolarów na postęp w swojej pracy.
Odniesienie: „Nukleoporyna Nup358 napędza różnicowanie wielopotencjalnych progenitorów obciążonych mieloidami poprzez modulowanie translokacji jądrowej HDAC3” autorstwa Valerii Guglielmi, Daviny Lam i Maximiliano A. D’Angelo, 5 czerwca 2024 r., Postęp nauki.
DOI: 10.1126/sciadv.adn8963
Badania te były częściowo wspierane przez grant naukowy przyznany przez American Cancer Society (RSG-17-148-01), Departament Obrony (grant W81XWH-20-1-0212) oraz Narodowe Instytuty Zdrowia (AI148668).
