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I biologi del MIT identificano come il sistema immunitario elimina le celle geneticamente squilibrate

La Maggior Parte delle celle viventi hanno un numero definito dei cromosomi: Le Cellule umane, per esempio, hanno 23 paia. Mentre le celle si dividono, possono fare gli errori che piombo ad un aumento o ad una perdita dei cromosomi, che sono solitamente molto nocivi.

Per la prima volta, i biologi del MIT ora hanno identificato un meccanismo che il sistema immunitario usa per eliminare queste celle geneticamente squilibrate dall'organismo. Quasi subito dopo del guadagno o dei cromosomi perdenti, le celle spediscono i segnali che reclutano le celle immuni chiamate celle di uccisore naturali, che distruggono le celle anormali.

I risultati sollevano la possibilità di sfruttamento del questo sistema per uccidere le cellule tumorali, che hanno quasi sempre troppi o troppo pochi cromosomi.

“Se possiamo riattivare questo sistema di riconoscimento immune, quello sarebbe un modo realmente buon di liberarsi delle cellule tumorali,„ dice Angelika Amon, Kathleen ed il Professor Di Marmo di Curtis nella Ricerca Sul Cancro Nel Dipartimento del MIT di Biologia, in un membro dell'Istituto di Koch per Ricerca Sul Cancro Integrante e nell'autore senior dello studio.

Stefano Santaguida, un ricercatore all'Istituto di Koch, è l'autore principale del documento, che compare nell'emissione del 19 giugno della Cella Inerente Allo Sviluppo.

“Una spirale discendente„

Prima Che una cella si divida, i sui cromosomi ripiegati e poi allineano in mezzo alla cella. Mentre la cella si divide in due cellule figlie, la metà dei cromosomi è tirata in ogni cella. Se questi cromosomi non riescono a separare correttamente, il trattamento piombo ad un numero squilibrato dei cromosomi nelle cellule figlie -- uno stato conosciuto come aneuploide.

Quando l'aneuploide si presenta in celle embrionali, è quasi sempre interno all'organismo. Per gli embrioni umani, le copie extra di tutto il cromosoma sono letali, con le eccezioni del cromosoma 21, che produce Sindrome di Down; cromosomi 13 e 18, che piombo ai disordini inerenti allo sviluppo conosciuti come le sindromi di Edwards e di Patau; ed i cromosomi sessuali di Y e di X, le copie extra di cui possono causare i vari disordini ma non sono solitamente letali.

Negli ultimi anni, il laboratorio di Amon sta esplorando un paradosso evidente di aneuploide: Quando le celle adulte normali diventano aneuploid, altera la loro capacità di sopravvivere a e proliferare; tuttavia, le cellule tumorali, che sono quasi tutto il aneuploid, possono svilupparsi incontrollabile.

“L'Aneuploide è altamente nocivo nella maggior parte delle celle. Tuttavia, l'aneuploide altamente è associato con cancro, che è caratterizzato dalla crescita upregulated. Così, una domanda molto importante è: Se l'aneuploide ostacola la proliferazione delle cellule, perché è la vasta maggioranza dei tumori aneuploid?„ Santaguida dice.

Per provare a rispondere a quella domanda, i ricercatori hanno voluto scoprire più circa come l'aneuploide pregiudica le celle. Durante questi ultimi anni, Santaguida e Amon stanno studiando che cosa accade alle celle subito dopo che avvertono una mis-segregazione dei cromosomi, piombo alle cellule figlie squilibrate.

Nel nuovo studio, hanno studiato gli effetti di questo squilibrio sul ciclo di divisione cellulare interferendo con il trattamento del collegamento adeguato del cromosoma all'asse di rotazione, la struttura che giudica i cromosomi sul posto all'equatore delle cellule prima di divisione. Questa interferenza piombo alcuni cromosomi per ritardare dietro ed ottenere mescolati nelle due cellule figlie.

I ricercatori hanno trovato che dopo che le celle hanno subito la loro prima divisione, in cui alcuni dei cromosomi si sono distribuiti irregolarmente, presto hanno iniziato un'altra divisione cellulare, che ha prodotto ancor più squilibrio del cromosoma come pure danno significativo del DNA. Finalmente, la divisione fermata celle complessivamente.

“Queste celle sono in una coclea discendente dove cominciano fuori con un po'di disordine genomica e peggiora appena,„ Amon dice.

Ottimizzazione dell'aneuploide

Mentre gli errori genetici si accumulano, le celle aneuploid finalmente diventano troppo instabili per continuare dividersi. In questo stato senescente, cominciano produrre infiammazione-inducendo le molecole quali le citochine. Quando i ricercatori hanno esposto queste celle alle celle immuni chiamate celle di uccisore naturali, le celle di uccisore naturali hanno distrutto la maggior parte delle celle aneuploid.

“Per la prima volta, stiamo testimoniando un meccanismo che potrebbe fornire una distanza delle celle i numeri di cromosoma squilibrati,„ Santaguida diciamo.

Negli studi futuri, i ricercatori sperano di determinare più precisamente come le celle aneuploid attirano le celle di uccisore naturali e di scoprire se altre celle immuni siano coinvolgere nella rimozione delle celle aneuploid. Egualmente vorrebbero capire come le celle del tumore possono eludere questo spazio immune e se può essere possibile ricominciare il trattamento in pazienti con cancro, poiché circa 90 per cento dei tumori solidi e 75 per cento dei cancri di sangue sono aneuploid.

“Ad un certo punto, cellule tumorali, che sono altamente aneuploid, possa eludere questa sorveglianza immune,„ Amon dice. “Non abbiamo realmente comprensione di come quel lavora. Se possiamo calcolare questo fuori, quello probabilmente ha implicazioni terapeutiche tremende, date il fatto che virtualmente tutti i cancri sono aneuploid.„

Sorgente: http://news.mit.edu/2017/cells-combat-chromosome-imbalance-0619