Descoperirile publicate luna aceasta, în jurnalul Cell Stem Cell, pot duce la dezvoltarea de noi medicamente care să controleze acest proces pentru a încetini sau opri creșterea și răspândirea cancerului și pentru a permite regenerarea celulelor în contextul altor boli.

Potrivit cercetătorilor, descoperirile subliniază nevoia organismului de a produce doar cantitatea potrivită de celule noi.

„Producția de celule este ca o situație Goldilocks. Dacă există prea multă diviziune celulară, te alegi cu tumori. Dacă există prea puțină, înseamnă o regenerare slabă a celulelor îmbătrânite”, a declarat dr. Ophir Klein, director executiv al Spitalului Pediatric de la Cedars-Sinai și autorul principal al studiului.

Celulele corpului sunt reglate de diferite căi biologice. Fiecare dintre aceste căi implică o serie de acțiuni moleculare în interiorul unei celule care produc o schimbare în celulă, precum crearea unei noi molecule cum sunt proteinele.

Pentru acest studiu, cercetătorii de la Cedars-Sinai și UCSF au studiat efectele genei Discs large 1 (Dlg1) pe căile de semnalizare Wnt.

Această cale implică o serie de interacțiuni moleculare care reglează creșterea sau moartea celulelor stem.

Calea Wnt, care începe la suprafața unei celule și se termină în interiorul acesteia, este esențială pentru reînnoirea celulelor stem și regenerarea țesuturilor. Deși calea a fost studiată pe scară largă, încă nu se cunosc multe despre cum mici creșteri și scăderi ale frecvenței semnalelor de comunicare prin această cale pot afecta crearea unor noi celule.

„Semnalele sau instrucțiunile pot varia în timp, în diferite condiții de sănătate și boală”, explică dr. Klein.

Oamenii de știință au studiat probe de țesut intestinal de la șoareci de laborator pentru a afla cum mutațiile din Dlg1 afectează interacțiunea dintre semnalizarea Wnt și celulele stem din tractul gastrointestinal considerat foarte regenerativ. Efectuând analiza expresiei genelor din probe, echipa a căutat modificări ale genelor care de obicei trimit semnale de-a lungul căii Wnt.

Prin acest proces, cercetătorii au putut să observe modul în care modificările frecvenței de semnalizare au afectat producția de celule stem.

Cercetătorii au descoperit că atunci când au inhibat expresia Dlg1 și apoi au crescut semnalizarea de-a lungul căii Wnt prin adăugarea unei anumite molecule, cum ar fi un virus sau un medicament, celulele stem au murit și nu au mai generat noi celule fiice.

„Prin o mai bună înțelegere a semnalizării celulare, putem învăța cum să folosim o moleculă pentru a accelera sau încetini această cale și a normaliza semnalizarea, astfel încât un anumit organ să aibă numărul potrivit de celule”, a spus David Castillo-Azofeifa, unul dintre autorii studiului, om de știință la Genentech,

„Interpretarea corectă a nivelurilor de semnalizare este critică pentru supraviețuirea celulelor stem”, a declarat Tomas Wald, cel de-al doilea autor al studiului.

În continuare, cercetătorii plănuiesc să studieze calea Wnt și rolul Dlg1 în probele prelevate din intestine umane pentru a vedea dacă reproduc ceea ce a fost observat la șoarecii de laborator.