Может ли лечение для восстановления кожи давать преимущество аномальным клеткам?

Согласно гипотезе, повторные циклы восстановления, поддерживаемого рецептором эпидермального фактора роста (EGFR), способствуют тому, что выжившие кератиноциты с нарушенной работой контрольных точек и мутациями в других генах, помимо RAS, получают ядерную ДНК погибающих кератиноцитов путём горизонтального переноса. В редких случаях полученные фрагменты передаются дочерним клеткам и обеспечивают дополнительное конкурентное преимущество. Таким образом, гибель одной повреждённой клеточной линии может дать другой клеточной линии дополнительное конкурентное преимущество за счёт переноса ДНК даже при полном прекращении стимуляции. По этой гипотезе, сохранение эффекта обеспечивается вновь интегрированной донорской ДНК. Продолжающаяся активность EGFR или простое разрастание исходного донорского клона этот эффект не объясняют. Предотвращение получения ДНК, которая затем могла бы передаваться дочерним клеткам, позволило бы стабилизировать SPV_10 при сохранении восстановления ткани.

В геноме реципиента появятся участки соединения с донорской ДНК, отсутствовавшие в его исходном геноме. Принадлежность клеток к линии-реципиенту по-прежнему можно будет проследить независимо, а приобретённая ДНК сохранится при делениях дочерних клеток после отмены стимуляции. Разрушение ДНК в экспериментально выделенном апоптотическом материале перед его возвращением в систему должно предотвратить такое получение ДНК и последующее усиление конкурентного преимущества. Добавление эквивалентного количества неповреждённого материала должно восстановить оба эффекта. При контроле необходимо обеспечить одинаковую массу погибших клеток, одинаковое воспалительное воздействие, одинаковые показатели закрытия раны и одинаковое суммарное число делений. Если метод достаточно чувствителен, чтобы выявить наследуемый перенос в масштабе, способном объяснить наблюдаемое увеличение доли мутантных клеток, но такой перенос не подтверждается, этот механизм следует отвергнуть.

При этом выявляются участки соединения донорской ДНК с геномом реципиента, отсутствовавшие в исходных геномах реципиентов. Принадлежность клеток к линии реципиента по-прежнему можно установить независимым способом, а приобретённая ДНК сохраняется при делениях дочерних клеток после прекращения стимуляции. Разрушение ДНК в экспериментально выделенном апоптотическом материале перед восстановлением экспериментальной системы предотвращает такое приобретение ДНК и последующее появление конкурентного преимущества. Внесение эквивалентного количества неповреждённого материала восстанавливает оба эффекта. Обязательные условия контроля включают одинаковую массу погибших клеток, одинаковое воспалительное воздействие, одинаковую степень закрытия повреждённого участка и одинаковое суммарное число клеточных делений. Чувствительность должна позволять выявить наследуемый перенос в объёме, достаточном для объяснения наблюдаемого увеличения доли этих клеточных линий. Если при такой чувствительности перенос не подтверждается, этот механизм отвергается.

Сигналы обновления могут превращать сохраняющиеся ультрафиолетовые повреждения в устойчивые мутации в стареющей коже даёт другое предсказание: В эндогенных мозаиках, сопоставленных по донору, клетки разрастающихся линий реципиентов приобретают сцепленные варианты ядерной ДНК, характерные только для донора. При этом выявляются участки соединения донорской ДНК с геномом реципиента, отсутствовавшие в исходных геномах реципиентов. Принадлежность клеток к линии реципиента по-прежнему можно установить независимым способом, а приобретённая ДНК сохраняется при делениях дочерних клеток после прекращения стимуляции. Разрушение ДНК в экспериментально выделенном апоптотическом материале перед восстановлением экспериментальной системы предотвращает такое приобретение ДНК и последующее появление конкурентного преимущества. Внесение эквивалентного количества неповреждённого материала восстанавливает оба эффекта. Обязательные условия контроля включают одинаковую массу погибших клеток, одинаковое воспалительное воздействие, одинаковую степень закрытия повреждённого участка и одинаковое суммарное число клеточных делений. Чувствительность должна позволять выявить наследуемый перенос в объёме, достаточном для объяснения наблюдаемого увеличения доли этих клеточных линий. Если при такой чувствительности перенос не подтверждается, этот механизм отвергается.

Согласно гипотезе, повторные импульсы стимуляции рецептора эпидермального фактора роста (EGFR) синхронизируют митозы соседних клеток настолько, что возникают кратковременные пики механического сдавливания. Клоны с нарушениями в генах, не относящихся к семейству RAS, способные оставаться в базальном слое при сдавливании, лучше переживают эти пики, чем нормальные соседние клетки, даже если их ответ на стимуляцию EGFR и общее число делений не превышают соответствующих показателей нормальных клеток. Поэтому после каждого импульса площадь, занятая такими клонами, должна увеличиваться, причём этот прирост должен сохраняться после полного прекращения стимуляции. Предполагается, что нарушение возникает потому, что соседние клетки одновременно делятся и занимают дополнительное место. Если гипотеза верна, устранение этой одновременности позволит стабилизировать SPV_10 при сохранении суммарного обновления ткани.

При сравнении должны совпадать местная экспозиция лиганда, суммарная активация рецептора за время воздействия и общее число делений; степень повреждения и показатели закрытия раны также должны быть одинаковыми. Согласно гипотезе, одновременные импульсы должны вызывать более высокие пики местного сдавливания, преимущественный выход нормальных клеток из базального слоя и больший прирост клонов с нарушениями в генах, не относящихся к семейству RAS. Сдвиг импульсов во времени должен устранять увеличение доли клона, когда соседние клетки перестают одновременно занимать дополнительное место при делении; механическое увеличение доступной площади должно независимо устранять тот же эффект. При этом генотипы и участки соединения перенесённой ДНК должны оставаться неизменными. Если увеличение доли клона продолжается после устранения пиков сдавливания, этот механизм следует отвергнуть.

При этом должны выявляться участки соединения встроенной ДНК с геномом реципиента, отсутствовавшие в исходных геномах реципиентов. Принадлежность клеток к линии реципиента должна по-прежнему прослеживаться независимым способом, а приобретённые варианты должны сохраняться при последующих делениях дочерних клеток после прекращения воздействия. Согласно этой гипотезе, разрушение ДНК в экспериментально выделенном апоптотическом материале перед его повторным внесением должно предотвращать приобретение этих вариантов и последующее усиление конкурентных преимуществ. Внесение эквивалентного количества такого материала с сохранной ДНК должно восстанавливать оба эффекта. Обязательные условия контроля включают одинаковую массу погибших клеток, одинаковое воспалительное воздействие, одинаковую степень закрытия повреждённого участка и одинаковое суммарное число делений. Если наследуемый перенос не подтверждается при чувствительности метода, достаточной для выявления переноса, который мог бы объяснить наблюдаемое увеличение доли клона, гипотеза об этом механизме отвергается.

Сигналы обновления могут превращать сохраняющиеся ультрафиолетовые повреждения в устойчивые мутации в стареющей коже даёт другое предсказание: Сравните импульсы, подаваемые одновременно на весь участок ткани, с импульсами, подаваемыми в разное время на разные его части. Условия сравнения должны быть одинаковыми по локальному воздействию лиганда, суммарной активации рецептора за время наблюдения, суммарному числу делений, степени повреждения ткани и степени закрытия повреждённого участка. Согласно гипотезе, одновременные импульсы должны вызывать более высокие пики локального сдавливания, преимущественный выход нормальных клеток из базального слоя и более выраженное увеличение доли клонов с нарушениями в генах, не относящихся к семейству RAS. Подача импульсов в разное время должна останавливать рост доли клона, когда соседние клетки перестают одновременно занимать пространство, необходимое им при делении. Механическое увеличение доступной площади должно служить независимым способом остановить рост доли клона. Генотипы и участки соединения перенесённой ДНК должны оставаться неизменными. Если увеличение доли клона продолжается после устранения пиков скученности клеток, гипотеза об этом механизме отвергается.

Согласно проверяемой гипотезе, в коже с признаками фотостарения при недостаточной поддержке со стороны стромального инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF-1) обновление, вызванное активацией рецептора эпидермального фактора роста (EGFR), усиливает репликацию ДНК на участках с сохраняющимися фотоповреждениями, вызванными ультрафиолетовым излучением (UV). Повторные импульсы стимуляции приводят к появлению дополнительных наследуемых мутаций в существующих клеточных линиях, не выделенных по наличию мутаций RAS; отдельные вторичные изменения затем поддерживают конкурентное преимущество после отмены стимуляции. Основой этого механизма служит закрепление новых мутаций вследствие сохраняющихся фотоповреждений. Преимущественная стимуляция клеток с неизменённым исходным генотипом к этому механизму не относится. Устранение фотоповреждений до начала обновления должно стабилизировать SPV_10, причём активация EGFR должна по-прежнему способствовать закрытию дефекта.

При недостаточной поддержке со стороны IGF-1 повторные импульсы стимуляции, следующие вскоре после облучения, преимущественно приводят к появлению новых мутантных ветвей клеточных линий. Фоторепарация определённого типа повреждений, эффективность которой подтверждена, при проведении до стимуляции предотвращает появление избыточного числа новых вариантов и последующего конкурентного преимущества при одинаковой степени активации рецептора и одинаковом суммарном числе делений. Разнесение митозов соседних клеток во времени без устранения фотоповреждений не обеспечивает равноценной защиты. Если клеточные линии растут исключительно за счёт клеток с неизменёнными исходными генотипами, гипотеза о ведущей роли этого механизма отвергается.

В сопоставленных образцах с естественной клеточной мозаичностью, полученных от одного донора, разрастающиеся клеточные линии реципиента приобретают сцепленные варианты ядерной ДНК, исходно присутствовавшие только в клетках донора генетического материала. При этом возникают участки соединения встроенной ДНК с геномом реципиента, отсутствовавшие в его исходном геноме. Принадлежность клеток к линии реципиента по-прежнему можно установить независимым способом, а приобретённые варианты сохраняются при делениях дочерних клеток после отмены стимуляции. Разрушение ДНК в экспериментально выделенном апоптотическом материале до его возвращения в систему предотвращает приобретение этих вариантов и последующее увеличение доли линии относительно соседних линий. Добавление эквивалентного количества неповреждённого материала восстанавливает оба эффекта. В контрольных условиях должны быть одинаковыми масса погибших клеток, воспалительное воздействие и суммарное число делений. Дефект должен закрываться одинаково. Чувствительность обнаружения должна позволять выявить наследуемый перенос в масштабе, достаточном для объяснения наблюдаемого увеличения доли клеток. Если при такой чувствительности перенос не подтверждается, этот механизм отвергается.

Повторные сигналы роста могут давать преимущество аномальным клонам клеток кожи за счёт сдавливания делящихся соседних клеток даёт другое предсказание: Сравните импульсы, подаваемые одновременно по всей исследуемой области, с импульсами, подаваемыми в разные моменты в разных её участках. При сравнении должны быть одинаковыми локальное воздействие лиганда, интегральная активация рецептора, суммарное число делений, степень повреждения и степень закрытия повреждённого участка. Одновременные импульсы вызывают более высокие пики локального сжатия, преимущественный выход нормальных клеток из базального слоя и большее увеличение доли клонов, не определяемых мутациями RAS. Разнесение импульсов устраняет увеличение доли этих клонов, когда периоды митоза соседних клеток перестают перекрываться; механическое увеличение доступной площади независимо устраняет этот эффект. Генотипы и участки соединения перенесённой ДНК остаются неизменными. Если увеличение доли клонов сохраняется после устранения пиков скученности клеток, этот механизм отвергается.