Суп из генов и гормонов, который позволяет женщинам кормить грудью своих новорожденных, также может быть рецептом для рака груди, особенно когда первая беременность наступает после 30 лет.
Исследователи обнаружили, что ген DNMT1 необходим для поддержания стволовых клеток груди или молочной железы, которые обеспечивают нормальный быстрый рост груди во время беременности, а также раковых стволовых клеток, которые могут вызвать рак груди. Они узнали, что ген DNMT1 также сильно экспрессируется при наиболее распространенных типах рака груди.
И наоборот, ген ISL1, супрессор опухолей и естественный механизм контроля стволовых клеток, почти не работает в груди во время беременности, а также при раке, сказал доктор. Мутусами Тангараджу, биохимик Медицинского колледжа Джорджии при Университете Джорджии Риджентс и автор-корреспондент исследования в журнале Nature Communications.
"DNMT1 напрямую регулирует ISL1," Тангараджу сказал. "Если экспрессия DNMT1 высокая, этот ген ISL1 низкий." Они впервые установили соединение, когда выбили DNMT1 в мыши и отметили увеличение ISL1. Затем они занялись изучением того, что происходит с клетками рака груди человека.
Они обнаружили, что ISL1 не проявляет активности в большинстве случаев рака груди человека, и что восстановление более высоких уровней в клетках рака груди человека резко снижает популяции стволовых клеток и, как следствие, рост и распространение клеток, которые являются отличительными признаками рака.
Когда они устранили ген DNMT1 на мышиной модели рака груди, "Грудь тоже не разовьется," Тангараджу сказал, но около 80 процентов опухолей молочной железы тоже. Удаление даже повлияло на сверхагрессивный, тройной отрицательный рак груди.
Полученные данные указывают на новые терапевтические цели для лечения рака груди и потенциально используют уровни ISL1 в крови в качестве способа диагностики рака груди на ранней стадии, сообщают исследователи. Фактически, они обнаружили, что противосудорожный препарат вальпроевая кислота, уже используемый в сочетании с химиотерапией для лечения рака груди, по-видимому, увеличивает экспрессию ISL1, что может помочь объяснить, почему препарат работает для этих пациентов, сказал он. Ученые проверяют другие небольшие молекулы, которые могут работать так же или лучше.
Стволовые клетки молочной железы помогают поддерживать грудь в период полового созревания и беременности, в оба периода динамичного роста клеток груди. Во время беременности грудь может производить в 300 раз больше клеток, поскольку они готовятся к производству молока. Это массовое производство может также включать опухолевые клетки, мутация, которая, кажется, увеличивается с возрастом, сказал Тангараджу. По словам Раджниша Патаниа, аспиранта ГРУ и первого автора исследования, когда плод погибает раньше срока, незрелые клетки, которым было суждено стать клетками груди, могут легко стать раком.
DNMT1 необходим для поддержания различных типов стволовых клеток, таких как гемопоэтические стволовые клетки, которые производят все типы клеток крови. Но его роль в регуляции стволовых клеток, которые образуют ткань груди и способствуют развитию рака груди, не изучалась, пишут ученые.
Хотя точные причины остаются неясными, существует повышенный риск рака груди, если первая беременность наступает после 30 лет, а также у женщин, потерявших ребенка во время беременности или сделавших аборт. По данным Американского онкологического общества, женщины, у которых никогда не было детей, также подвергаются повышенному риску, в то время как многоплодная беременность еще больше снижает риск.
Теории включают в себя то, что вызванное гормонами созревание клеток груди, происходящее во время беременности, может также увеличить вероятность образования клеток рака груди. Кроме того, большинство видов рака молочной железы развиваются благодаря эстрогену и прогестерону, которые сильно экспрессируются во время беременности, а также способствуют росту стволовых клеток.
Во время беременности стволовые клетки также производят больше самих себя, поэтому их популяция увеличивается примерно в пять раз. Уровни DNMT1 испытывают аналогичный рост.
В пяти различных типах рака груди у человека исследователи обнаружили, что высокие уровни DNMT1 и ISL1 отключены. По словам Тангараджу, даже в лабораторной посуде, когда они вернули ген ISL1, активность клеток рака груди и стволовых клеток человека значительно снизилась.