Звичайне перетворення однієї клітини до іншої проходить через стадію «всемогутньої» стовбурної клітини. Але спосіб цей доріг, довгий і багатий на раковим переродженням перетворюються клітин. На щастя, розроблена методика перетворення клітини шкіри в нейрони «експресом», минаючи стволову стадію.

Група дослідників зі Стенфордського університету (США) повідомляє, що їй вдалося перетворити фібробластний клітини шкіри людини в нейрони, минаючи стадію індукованих плюрипотентних стовбурових клітин. На сьогодні з індукованими стовбуровими клітинами пов'язані найбільші надії регенеративної медицини, коли хвору чи пошкоджену тканину можна просто замінити, ввівши зародкові клітини такої тканини. Суть методу така: беруть будь-які зрілі клітини хворого і годують їх складним генно-білковим коктейлем, змушуючи забути свою спеціалізацію. Клітини перетворюються на аналог ембріональних стовбурових клітин, які можуть видозмінюватися в клітини будь-якої тканини (це і є індуковані плюрипотентні клітини). Потім їм дається вказівка, у яку тканину перетворитися, і справу зроблено.

Але ця техніка, по-перше, складна і потребує багато часу, перетворення спеціалізованих клітин у всемогутні стовбурові займає кілька місяців. Крім того, такі клітини мають неприємну особливість: вони можуть раптом перетворюватися на ракові (масштабні перетрушування генетичної програми не проходять безслідно). Тому вчені стали замислюватися про те, як перетворювати одні клітини в інші без складної і небезпечної «стовбурової» стадії, і цей напрямок одержав назву клітинної трансдиференціація.

У журналі Nature описується рецепт, що дозволяє зробити нервову клітину з шкірного фібробласта. Фібробласти – клітини сполучної тканини, працюють чимось на зразок «служби підтримки» і беруть участь, наприклад, в загоєнні ран, рубцювання і т. д. Дослідники вшили в фібробластний ДНК усього лише три гени, і фібробласти перетворилися на нервові клітини. Щоправда, такі нейрони не могли проводити електричний сигнал, і, щоб навчити їх цьому, дослідникам знадобився четвертий ген, але через пару тижнів «новонавернені» нейрони реагували на електричний імпульс включенням своїх трансмембранних іонних насосів, що і належить робити звичайним нервовим клітинам. Ще через кілька тижнів отримані нейрони починали утворювати синаптичні контакти в культурі з звичайними, «природженими» нейронами.

Не можна сказати, що результати вийшли ідеальними. Дослідники проводили аналогічні експерименти на мишачих і людських фібробластах (людські клітини отримували від абортивних ембріонів і з крайньої плоті немовлят), й ефективність методу на людських клітинахх становила 2-4% фібробластів, що перетворилися на нейрони, – проти 8% у мишей. Крім того, більшість одержані нейронів використовували як нейромедіатора глутамат; застосування таких нейронів в медицині обмежувалося б лікуванням хвороби Паркінсона, яка пов'язана з деградацією якраз глутамат-залежних нервових клітин. Крім того, фібробласти в якості стартового матеріалу для трансдиференціація не здатні ділитися з такою інтенсивністю, як індуковані стволові клітини.

Але простота і швидкість методу, а також можливість уникнути онкологічних ускладнень роблять такий спосіб «перевиховання» клітин надзвичайно привабливим як для теоретичних досліджень, так і для практичного застосування в медицині.

За матеріалами: Nature News

Tweet