В новом исследовании, проведенном под руководством научных сотрудников Cedars-Sinai, был выявлен ген, играющий важную роль в биологическом пути, участвующем в эмбриональном развитии. Влияние гена на клеточном уровне может объяснить, почему некоторые дети рождаются с физическими аномалиями и почему у некоторых взрослых развиваются такие заболевания как рак. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Развитие человеческого эмбриона проходит через множество сложных клеточных процессов. Химические реакции, известные как “сигнальные пути”, активируют молекулы в клетке, чтобы направлять ее функции. В данном исследовании ученые стремились лучше понять так называемый сигнальный путь Eja, который регулирует рост человеческого эмбриона, но также активен и во взрослом возрасте. Они обнаружили, что ген Cnpy4 может влиять на способность клетки выполнять сигнальный путь Eja.
“Существует несколько сигнальных путей, которые являются важнейшими регуляторами всех биологических процессов, происходящих во время развития, а также вовлеченных в болезни, поэтому мы хотим понять, как эти пути функционируют, — рассказывает Офир Кляйн, доктор медицинских наук, соавтор исследования и исполнительный директор детской клиники Cedars-Sinai Gearin Children’s. – Мы выявили ген, который является очень важным модулятором критического пути ежа”.
Исследователи заметили, что эмбрионы лабораторных мышей с мутацией в гене Cnpy4 рождались с полидактилией – врожденным дефектом, включающим лишние пальцы на руках или ногах. У некоторых мышей также наблюдались аномалии позвоночника и ребер. Предыдущие исследования показали, что изменения в пути ежа могут вызывать эти врожденные дефекты.
Команда обнаружила, что ген Cnpy4 влияет на уровень липидов в клеточной мембране – области, отделяющей внутреннюю часть клетки от внешней среды. Изменения в уровне липидов влияют на важный белок под названием сглаженный, который является жизненно важным компонентом пути ежа. У мышей, лишенных Cnpy4, уровень холестерина на клеточных мембранах был повышен, что вызывало усиление сигнала Smoothened. Это привело к гиперактивности пути и неконтролируемой генерации новых клеток.
“Этот путь – один из немногих, который играет центральную роль в развитии человека. А поскольку одни и те же пути затрагиваются при различных заболеваниях, мы думаем, что они могут стать мишенью для рака, который, как мы знаем, связан с сигнализацией ежа”, — делится ученый.
Он также отметил, что разработка лекарств, влияющих на функцию гена Cnpy4, может обеспечить потенциальные новые варианты лечения заболеваний, включая рак.
