在早期胚胎中的细胞可以相互转变并可快速分裂。然而,很快它们开始分化为更加特异的类型,最后形成象神经元、血细胞或肌肉的特殊形式。当分化时,它们会停止分裂并经常被包埋在特别的组织中。一些肿瘤细胞更象干细胞因为它们如此相似,它们快速分裂,在最坏的情况下它们游移于机体中并把自己植入在新的组织中。
特化的细胞会因衰老或损伤而死亡,因此机体要始终贮备一定量的干细胞来产生替代细胞。干细胞常分裂为两个类型的细胞:一种与母细胞相同,它来保持细胞贮备;另一种则继续分化。神经母细胞就是这么分裂的,它分裂为一个大的神经母细胞和另外一个小细胞,后者可能成为神经的一部分。在分裂前发生的一系列事件控制着这一过程。母细胞变得不再对称:它在将芽生为特化细胞的区域募集一系列特别的分子,包括Pro ero和其他蛋白。
“这种不对称为新的细胞提供进行新的基因过程所需的分子,这种过程控制着它将变成什么,”Cayetano Gonzalez说,他领导的研究小组进行了这项研究。“当前正在研究当这些分子的分布被干扰时将会发生什么。”
Pro ero和其伙伴是否到达正确的位置由干细胞中的特定基因的活动决定。来自Gonzale小组的EMBL博士研究生Emmanuel Cau inus建立了这些基因被干扰的神经母细胞。“我们不再拥有正常的神经母细胞及可成为神经的一部分的子细胞,”Cau inus说。“相反,我们获得了肿瘤。”
当这些被改变的细胞被植入果蝇,结果迅速而显著。含有这类转变细胞的组织长成其初始大小的100倍大;这些细胞侵入到其他组织,并造成果蝇的死亡。生长着的肿瘤变得“永生”,Cau inus说。这些细胞可能被重新植入到新的宿主达数年之久,一代接一代,并可获得相似的结果。
研究证明干细胞中控制子细胞命运的的特异基因是至关重要的。若这些基因发生了紊乱,新的细胞可能不再拥有控制自己增殖的能力,这将可能导致癌症。“这把目光集中在干细胞中产生分子非对称募集的事件上,”Gonzalez说。“这为在其他生物模型和人类研究干细胞与肿瘤之间的关系提示了新的思路。”