Что могут тромбоциты…
Вероятно, наиболее известные населению функции тромбоцитов связаны со свертываемостью крови, образованием струпьев и сердечными приступами/ инсультами. Но эти крошечные клетки крови выполняют и другие физиологические функции, включая наблюдение за вирусными или бактериальными инфекциями, привлечение иммунных клеток к месту предполагаемого вторжения и даже непосредственное уничтожение патогенов.
Благодаря результатам исследования Ludwig Cancer Research (международное сообщество ученых по исследованию рака с целью профилактики и борьбы с ним, в его состав входит Институт исследований рака имени Людвига), мы можем добавить к этому списку дополнительную и критически важную для организма функцию.
В текущем выпуске «Science» исследователи сообщают, что тромбоциты также могут помочь подавить системное воспаление. Более того, способ, которым они это делают, может быть легко использован для значительного улучшения раннего и минимально инвазивного выявления рака и чувствительности пренатального скрининга.
«Хотя тромбоциты не имеют собственных ядер, мы обнаружили, что они действуют как губки, вычищая фрагменты ДНК, которые выделяются мертвыми и умирающими клетками. Наш организм использует множество механизмов для выведения этих кусочков ДНК из кровотока, поскольку они могут спровоцировать воспалительные и аутоиммунные расстройства, если накапливаются»,- говорит Бетан Псайла, Институт исследований рака им. Людвига
Псайла добавляет: «Наши результаты показывают, что тромбоциты играют важную роль в ограничении обилия фрагментов ДНК в плазме. Удивительно, но мы также обнаружили, что они затем высвобождают эти фрагменты ДНК, когда они активируются, предполагая, что тромбоциты могут развертывать свой груз ДНК таким образом, чтобы предотвратить неспецифическое воспаление, но при этом вызывать целевые воспалительные реакции там, где они необходимы, например, в месте повреждения».
«Мы продемонстрировали, что тромбоциты поглощают фрагменты ДНК, которые несут мутационные сигнатуры раковых клеток», — сказал Мерфи. «Это верно не только для пациентов с прогрессирующим раком, но и, что примечательно, для людей, у которых есть предраковые полипы в толстой кишке, предполагая, что тромбоциты могут предложить дополнительный и до сих пор неиспользованный резервуар cfDNA (циркулирующая свободная ДНК, деградированные фрагменты ДНК, выделяющиеся в жидкостях организма, таких как плазма крови, моча, спинномозговая жидкость и т. д..), который может значительно улучшить чувствительность жидкостных биопсий». Открытие того, что циркулирующие тромбоциты несут генетические сигнатуры рака, имеет значительные последствия для профилактики рака.
Что побудило исследователей искать ДНК в клетках, у которых отсутствует ядро?
Тромбоциты имеют примечательную морфологическую особенность: они, как губки, пронизаны сетью мембранных каналов, называемых открытой каналикулярной системой (сеть каналов, идущих изнутри к наружной поверхности клетки, в частности тромбоцита). Эти каналы позволяют им высвобождать определенные биомолекулы, необходимые для свертывания крови и восстановления тканей после активации, и улавливать другие, такие как вирусная РНК и ДНК, по мере их циркуляции.
Учитывая последнюю возможность, Псайла несколько лет назад предположила, что тромбоциты также могут захватывать геномную cfDNA.
Чтобы доказать, что они не просто видят остаточную ДНК из мегакариоцитов и клеток, из которых получают тромбоциты, исследователи изучили ДНК тромбоцитов беременных женщин, которые, как известно, являются носителями мужского пола. Ученые сообщают, что могут предсказать пол ребенка в каждом образце крови, который они анализировали, обнаружив фрагменты Y-хромосомы в тромбоцитах, которые могли быть получены только из cfDNA плода.
«Учитывая их распространенность, простоту изоляции и полнотканевую перфузию, тромбоциты идеально расположены в качестве биосенсоров для генетических нарушений в тканях», — сказал Псайла.
Будущая работа в лаборатории будет направлена на выяснение роли тромбоцитов в физиологическом управлении cfDNA, а также судьбу и последствия фрагментов ДНК, высвобождаемых при активации тромбоцитов.