Открытие, которое изменит медицину: как клетки выбирают жизнь или смерть

До недавнего времени считалось, что клетки реагируют на стресс по единому шаблону — "всё или ничего". Но новое исследование, проведённое учёными из университета Кейс Вестерн Резерв, кардинально меняет это представление. Как выяснилось, клеточный стресс — это не просто тревожная реакция, а тонко настраиваемый процесс, который может варьироваться в зависимости от силы, продолжительности и типа угрозы.

Фото: Standard tissue culture and immunofluorescence by GerryShaw, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/

Клетки головного мозга

Этот новый подход получил название "расщеплённая интегрированная реакция на стресс" (s-ISR). В отличие от ранее принятой модели, при которой вся клетка либо "замирает", либо переходит к саморазрушению, s-ISR показывает, что клетки могут адаптировать поведение отдельных участков и функций, реагируя более гибко и избирательно, сказано в статье журнала Nature.

Что происходит при стрессе на клеточном уровне? Когда клетка сталкивается с угрозой, она временно приостанавливает свои обычные процессы: замедляет рост, экономит энергию, активирует механизмы восстановления. Если повреждение слишком серьёзное — запускается программа самоуничтожения, чтобы избежать распространения дефектов. Но теперь стало ясно, что между этими крайностями есть промежуточные состояния.

Клетки могут выбирать, какие процессы приостанавливать, какие — усиливать, а какие — трансформировать. Это позволяет клетке выживать в сложных условиях, не теряя при этом всех своих функций.

Особое значение это открытие имеет для понимания нейродегенеративных заболеваний. Учёные провели исследования на мышиных моделях болезни исчезновения белого вещества — редкого, но разрушительного расстройства мозга.

У животных с мутациями в ключевом белке наблюдалась интересная особенность: их клетки были способны адаптироваться к стрессу, но при этом становились уязвимыми даже к незначительным внешним воздействиям. Эти слабые, но постоянные стрессы ускоряли снижение когнитивных и двигательных функций.

Исследователи предполагают, что аналогичные механизмы могут быть характерны и для других заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера или Паркинсона. Если это подтвердится, s-ISR может стать основой для создания новых лекарств, способных стабилизировать состояние клеток мозга на ранних стадиях болезни.

Но особенно важным открытие оказалось для онкологии. Известно, что клетки рака способны адаптироваться к агрессивному лечению и становиться устойчивыми. Новые данные показывают, что изменённая реакция на стресс может играть в этом ключевую роль. Исследования уже начаты на клетках рака молочной железы, устойчивых к химиотерапии.

Идея заключается в том, чтобы научиться управлять этой реакцией: заставлять опухолевые клетки либо не выдерживать стресс и погибать, либо блокировать их способность к адаптации. Это откроет новые мишени для терапии, где подход будет не "убить клетку любой ценой", а создать условия, в которых она сама не сможет выжить.

Пока что речь идёт об исследованиях на клеточных моделях и животных, но перспективы поистине вдохновляющие. Это одна из тех ситуаций, когда глубокое понимание внутренней логики клетки может изменить сам подход к лечению болезней, от которых страдают миллионы.