Deler menneskelige embryoner og kræft den samme startsikring?

I befrugtningsøjeblikket slukkes generne i den befrugtende sæd og æg. For at et nyt embryo kan udvikle sig, skal det tændes – men hvordan?

Svaret er ukendt, hvilket virker bemærkelsesværdigt for en så fundamental begivenhed i begyndelsen af ​​embryonal liv, og i årtier troede man, at gener i menneskelige embryoner var tavse i flere dage efter befrugtning. Nylige resultater viser dog, at de tændes næsten med det samme.

Nu hvor dette er anerkendt, har videnskabsmænd fremstillet måske den første model af, hvordan switchen fungerer for at igangsætte embryonal udvikling.

Modellen er udviklet af professor Tony Perry fra Department of Life Sciences ved University of Bath, sammen med kollegerne Dr. Maki Asami, også ved Bath, og Dr. Brian Lam og professor Giles Yeo ved University of Cambridge. Deres arbejde er offentliggjort i denne måneds Trends in Cell Biology .

Modellen antyder, at de utallige begivenheder, der ledsager befrugtning, virker synergistisk for at aktivere embryogenekspression. For at understrege, at skiftet sker i starten af ​​udviklingen, låner stykket fra "Under Milk Wood" af Dylan Thomas:"To begin at the beginning."

Professor Perry og kolleger har udvidet modellen til at forudsige noget ganske opsigtsvækkende:at skiftet, der begynder embryodannelse, også kan starte kræft.

Starten på kræft og embryonalt liv

Ofte, når kræften er diagnosticeret, er sygdommen allerede fremskreden, og i nogle tilfælde er tiden ved at løbe ud. Vi ved lidt om, hvor mange kræftsygdomme der begynder. Det kan være som at tænde det blå berøringspapir af et fyrværkeri, som for længst er væk, når man på det tidspunkt ser den funklende række af farver. Hvordan kan vi opdage arten af ​​denne lunte, så så snart den er tændt, kan vi opdage den og slukke den, før kræft udvikler sig?

Det er her, en bedre forståelse af begyndelsen af ​​embryonal liv passer ind. Generne i et embryo har brug for et skifte for at komme i gang efter befrugtning, ligesom berøringspapiret i kræft.

Professor Perry og hans team har tidligere fundet ud af, at skiftet i embryoner involverer gener, kaldet onkogener, som spiller en nøglerolle i kræft.

Der er mange processer og aktører involveret i embryoudvikling, hvis roller vi endnu ikke forstår. For eksempel ved vi ikke, hvordan startkontakten aktiveres.

"Switchen, der aktiverer embryogenekspression, er sandsynligvis forbundet med ændringer i den måde, det embryonale genom pakkes på, kaldet epigenetiske ændringer, men vi ved ikke, hvad disse ændringer er, eller hvordan de kontrolleres," sagde professor Perry. Hvordan kan denne ufuldstændige idé om embryoner bruges til at forstå kræft?

Brug af embryoner til at forstå kræftens oprindelse

Befrugtningsprocessen er forudsigelig, og dannelsen af ​​et nyt embryo (for eksempel et musefoster) kan studeres på alle stadier i en skål. Dette er ikke tilfældet for kræft, hvis oprindelse endnu ikke kan studeres i det kontrollerede miljø i et laboratorium. At studere embryoner giver os mulighed for at identificere den embryonale switch og afsløre, hvordan den aktiveres. Dette vil vise os, hvor vi skal lede for at belyse kræftens oprindelse:belysningen af ​​det blå berøringspapir.

"This approach is promising given that we currently have no way of studying the initiating events of cancer," said Professor Perry.

"In molecular terms, we don't even know what the blue touch paper looks like. Understanding the switch that starts a new embryo provides an experimental platform to reveal how the fuse is lit in cancer."

The idea is at an early stage, but it starts with a model of how healthy embryos are naturally formed:to begin at the beginning. If correct, the model will open a new and exploitable window onto the processes that initiate cancer long before clinical disease is diagnosed.

In due course, this promises to reveal new diagnostic markers that can be used to anticipate and prevent cancer. + Udforsk yderligere

Genes are switched on in the human embryo from the get-go