|
Мощная технологическая платформа, разработанная исследователями, может привести к новому лечению ряда заболеваний и травм с потерей или повреждением клеток, в том числе болезней сердца, Паркинсона и Альцгеймера.
Учёные Исследовательского института Скриппса (США) эффективно превратили клетки кожи взрослой мыши непосредственно в сокращающиеся клетки сердца без того, чтобы сначала пройти через трудоёмкий процесс создания стволовых клеток.
Мощная технологическая платформа, разработанная исследователями, может привести к новому лечению ряда заболеваний и травм с потерей или повреждением клеток, в том числе болезней сердца, Паркинсона и Альцгеймера. «Это новая парадигма перепрограммирования стволовых клеток, - подчёркивает руководитель группы Шэн Дин. - Мы надеемся, она поможет преодолеть проблему безопасности и другие технические барьеры, связанные с некоторыми типами терапии с помощью стволовых клеток».
В ходе развития организма стволовые клетки размножаются и превращаются в более зрелые типы. Именно этот процесс, называемый дифференциацией, отвечает за создание всех видов клеток и тканей. К сожалению, выйдя из зачаточного состояния, человеческое тело имеет ограниченные возможности для создания новых клеток в целях замены тех, которые были потеряны или повреждены. Поэтому учёные пытаются разработать способы «перепрограммирования» клеток взрослого человека, чтобы вернуть их в эмбриональное, или плюрипотентное, состояние.
В 2006 году японские исследователи первыми сообщили, что им удалось перепрограммировать клетки кожи мыши, - просто добавив в клетки четыре гена. С тех пор технология создания индуцированных плюрипотентных клеток (ИПК) шагнула далеко вперёд, но остаётся целый ряд нерешённых проблем: генерация ИПК и последующая их дифференциация занимает много времени, это утомительный процесс, а сами клетки далеко не всегда получаются идеальными. Так, на создание ИПК из клеток кожи уходит две-четыре недели, и только одна клетка из нескольких тысяч оказывается способной к полной трансформации. Заставить ИПК превратиться в желаемый тип клеток чрезвычайно сложно, на эту процедуру тоже требуется две-четыре недели.
Кроме того, процесс создания зрелой клетки из ИПК остаётся непонятным. Когда, например, учёные пытаются заставить ИПК стать клетками сердца, в результате получается смесь из клеток сердца и ИПК. Имплантация этих новых клеток (вместе с ИПК) может быть опасной: в экспериментах на мышах это приводило к появлению ракообразных наростов.
В связи с вышесказанным г-н Дин и его коллеги решили попробовать полностью миновать этап ИПК и непосредственно перейти от одного типа зрелой клетки к другой. Учёные воспользовались теми же четырьмя генами, но вместо того, чтобы позволить им сохранять постоянную активность, они выключили гены спустя несколько дней - задолго до того, как клетки должны были превратиться в ИПК. Сразу после выключения генов учёные дали сигнал к превращению фибробластов кожи в клетки сердца. Всего лишь через одиннадцать дней в чашке Петри уже бились искомые клетки.
«Это как запуск ракеты, - говорит г-н Дин. - До сих пор люди думали, что необходимо сначала отправить ракету на Луну и только оттуда можно полететь на другие планеты. Мы показали, что сразу после запуска с Земли можно сразу направляться на другую планету. Это совершенно новый подход».
Возможно, что таким образом удастся избежать развития рака, ведь связанные с ним гены остаются активными очень недолго.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Cell Biology.
Подготовлено по материалам PhysOrg.
| |