Дифференциация в развитии клеток

Дифференциация относится к серии шагов, которые проходит клетка, чтобы стать зрелой. По мере развития клетка начинает проявлять свое предназначение и роль в организме человека, и этот процесс известен как дифференциация.

Клетки могут быть незрелыми, потому что они быстро растут с нового начала, например, при развитии ребенка в утробе; однако незрелые клетки, которые не дифференцируются, также обычно встречаются у взрослых, например, в тканях и органах, которые постоянно заменяют старые клетки новыми, такими как костный мозг1.

Полностью дифференцированные клетки - это те, о которых мы узнаем в базовой биологии: например, эритроциты, клетки мозга, нейроны или мышечные клетки. Дифференциация - это процесс, который определяет судьбу незрелых клеток, определяет особую роль клеток и приводит к определенным характеристикам, адаптированным к назначению взрослых клеток2. Клетка кожи, например, не похожа на клетку крови. Зрелая, хорошо дифференцированная клетка обычно играет очень специфическую роль с характеристиками, типичными для органа или ткани, в которых она живет.

Дифференциация рака

При раке процесс дифференциации может не происходить нормально. Раковые клетки могут застрять в одной фазе дифференцировки, могут быть менее развитыми и могут не функционировать так же хорошо, как окружающие здоровые клетки.3 На самом деле, иногда эти клетки настолько плохо дифференцированы, что под микроскопом они даже не выглядят клетки, из которых они развились.

Патологи - это врачи, которые обучены анализировать клетки и ткани, такие как те, которые представлены в образцах биопсии, чтобы определить болезнь.4 Раньше патологи в значительной степени полагались на то, что называется морфологией, как клетки выглядели под микроскопом: размер , форма или насыщенность цвета при нанесении специальных красок и красителей.

Это все еще выполняется и дает важную информацию о дифференциации, но теперь используются и другие тесты. Эти тесты могут идентифицировать определенные молекулы вне клеток, которые иногда могут использоваться, чтобы определить, насколько хорошо дифференцирована клетка.

Дифференциация рака крови

Одна из причин, по которой существует так много разных видов лимфом, заключается в том, что иммунные клетки проходят множество стадий развития, дифференцировки и созревания.7 Если вы когда-либо изучали развитие клеток крови или гематопоэз, вы знаете, что это непросто - существует множество стадии и разные типы незрелых клеток.

В случае рака крови, такого как лейкемия или лимфома, раковые лейкоциты или лимфоциты различаются по степени дифференцировки.8 Когда возникает рак, он часто блокирует клетку и все ее злокачественное потомство на той стадии развития, на которой рак началось.9

Плохо дифференцированные клетки могут быть похожи по внешнему виду на исходные клетки, из которых они произошли, но они могут быть не в состоянии выполнять все функции, ожидаемые от здоровых иммунных клеток.10 Клетки, которые плохо дифференцированы, менее зрелые, с большей вероятностью будут быстро расти , а также в целом более восприимчивы к химиотерапии.

Хорошо дифференцированные клетки очень похожи на зрелые, поэтому они имеют тенденцию к более медленному делению и росту.3 Злокачественные клетки, которые хорошо дифференцированы, как и их нормальные аналоги, имеют тенденцию к медленному росту.

В некоторых случаях информация о дифференцировке может повлиять на прогноз и помочь в принятии решения о лечении.11 В целом, хорошо дифференцированный означает рак более низкой степени, а низкодифференцированный - злокачественное новообразование более высокой степени.

Дифференциация и классификация рака крови

На протяжении многих лет для рака крови использовалось множество систем классификации.

Текущая система классификации, классификация Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) 2016 г., учитывает несколько различных факторов для определения типа злокачественного новообразования, и дифференциация является одним из этих факторов12.

По возможности, эти злокачественные новообразования классифицируются по их «происхождению» на:

• Миелоидные новообразования13

• Лимфоидные новообразования14

• Гистиоцитарные / дендритные новообразования15

Дифференциация внутри каждой линии также важна.16 Например, лимфомы - это рак лимфоцитов, которые относятся к линии лимфоидного новообразования. Есть В-лимфоциты и Т-лимфоциты. Допустим, вы знаете, что ваш рак относится к линии B-лимфоцитов или к B-клеточной лимфоме.

Тогда у вас могут быть зрелые В-клеточные лимфомы, которые соответствуют нормальным стадиям развития и созревания В-клеток. У вас также может быть предшественник B-лимфобластного лейкоза / лимфомастеза - это рак незрелых клеток, которые стремятся стать членами семейства B-клеток.

Дифференциация и лечение рака крови

Слабо дифференцированная лимфома может быстро расти и более восприимчива к химиотерапии, нацеленной на быстро делящиеся клетки.

Другой пример дифференциации, который может быть использован в пользу пациента, происходит при остром промиелоцитарном лейкозе или APL.18 Это злокачественное новообразование во многом отличается от других типов AML. Один из них заключается в том, что, когда клетки APL разрушаются химиотерапией, они выделяют белки, которые могут привести к выходу из-под контроля механизмов свертывания крови в организме, что может быть смертельным.

Ученые обнаружили, что клетки APL можно уговорить превратиться в зрелые миелоидные клетки с помощью определенных лекарств. 20 Поскольку это уговоры на самом деле является дифференцировкой, эти лекарства называют агентами дифференцировки. Поскольку незрелые бласты не умирают при такой терапии, вредный белок остается внутри клеток, и процесс свертывания крови не выходит из-под контроля.