Апоптоз можно обернуть вспять

Токсическое действие на многие клетки человеческого организма может вызвать их самоубийство. Когда уровень воздействия на клетку близок к критическому, и клетка начинает представлять опасность (при злокачественной трансформации), или группа клеток становится ненужной организму (например, перепонки между пальцами при эмбриональном развитии), запускается процесс клеточного самоуничтожения – апоптоз. Его Механизм интенсивно изучается в последние десятилетия главным образом с целью борьбы со злокачественными новообразованиями и нейродегенеративными процессами, например, при болезни Альцгеймера.

Апоптоз представляет собой последовательный процесс физических изменений в клетке. Клетка и ее ядро сжимаются, появляются ненормальные выступы, содержимое фрагментируется, митохондрии разрываются, повреждается ДНК. Процесс управляется ферментами – каспазами. При этом до недавнего времени было неясно, на какой стадии повреждение клетки оказывается необратимым.

Професссор Денис Монтелл (Denise Montell) из Школы Медицины Университета Джона Хопкинса (Department of Biological Chemistry at the Johns Hopkins University School of Medicine) провела эксперимент по запуску апоптоза в культуре клеток печени с целью его остановки на разных этапах. Апоптоз индуцировали добавлением этилового спирта в культуру клеток, и останавливали его удалением. В течение часов после добавления этанола клетки видоизменялись, вжимались, мембрана покрывалась наростами, органеллы видоизменялись. Однако стоило этанол удалить, форма клеток возвращалась к нормальной и все функции восстанавливались, в том числе и на молекулярном уровне. Полностью оживали 90% клеток.

Помимо клеток мышиной печени, исследователи экспериментировали с клетками мозга и сердца крысы и добились схожих результатов. Было замечено, что при восстановлении клеток происходили ошибки: сшивались друг с другом неправильные части клеточных органелл, терялись участки ДНК. Поскольку потенциально такие повреждения могли привести к озлокачествлению, исследователи проверили наличие канцерогенных характеристик у выживших клеток. Действительно, небольшой, но уверенный процент клеток демонстрировал признаки абнормального роста и генетические дефекты, характерные для онкологической трансформации.

Группа Монтелл планирует продолжить изучение обнаруженного феномена, который они назвали анастазом – от греческого слова, обозначающего «возрождение». Большая осведомленность об этом процессе может помочь управлять им, с целью сохранения клеток, вставших на путь самоубийства по ошибке. С другой стороны, понимание процесса остановки апоптоза и развитию сопротивления к нему даст ученым шанс предотвратить резистентность опухолевых клеток к химиотерапии и другим видам лечения.

Вопросы, ответы, комментарии