Учені з Дослідницького інституту Скріппса (США) ефективно перетворили клітини шкіри дорослої миші безпосередньо в скорочуються клітини серця, минувши трудомісткий процес створення стовбурових клітин.

Потужна технологічна платформа, розроблена дослідниками, може призвести до нових способів лікування ряду захворювань і травм з втратою чи пошкодженням клітин, в тому числі хвороб серця, Паркінсона та Альцгеймера. «Це нова парадигма перепрограмування стовбурових клітин, – підкреслює керівник групи Шен Дін. – Ми сподіваємося, вона допоможе подолати проблему безпеки та інші технічні бар'єри, пов'язані з деякими типами терапії за допомогою стовбурових клітин ».

У ході розвитку організму стовбурові клітини розмножуються і перетворюються в більш зрілі типи. Саме цей процес, званий диференціацією, відповідає за створення всіх видів клітин і тканин. На жаль, вийшовши із зародкового стану, людське тіло має обмежені можливості для створення нових клітин для заміни тих, що були втрачені або пошкоджені. Тому вчені намагаються розробити способи «перепрограмування» клітин дорослої людини, щоб повернути їх у ембріональний, або плюрипотентні, стан.

У 2006 році японські дослідники першими повідомили, що їм вдалося перепрограмувати клітини шкіри миші – просто додавши в клітини чотири гени. З тих пір технологія створення індукованих плюрипотентних клітин (ІПК) зробила крок далеко вперед, але залишається декілька невирішених проблем: генерація ВПК і подальша їх диференціація займає багато часу, це виснажливий процес, а самі клітини далеко не завжди виходять ідеальними. Так, на створення ІПК з клітин шкіри йде дві-чотири тижні, і тільки одна клітина з декількох тисяч виявляється здатною до повної трансформації. Змусити ІПК перетворитися на бажаний тип клітин надзвичайно складно, на цю процедуру теж потрібно дві-чотири тижні.

Крім того, власне вирощування клітин з ІПК залишається незрозумілим. Коли, наприклад, вчені намагаються змусити ІПК стати клітинами серця, вони отримують суміш з клітин серця і ВПК. Їх імплантація (разом з ІПК) може бути небезпечною: в експериментах на мишах це призводило до появи ракоподібних наростів.

У зв'язку з вищесказаним р-н Дін і його колеги вирішили спробувати повністю проминути етап ВПК і безпосередньо перейти від одного типу зрілої клітини до іншої. Вчені скористалися тими ж чотирма генами, але замість того, щоб дозволити їм зберігати постійну активність, вони вимкнули гени через кілька днів – задовго до того, як клітини повинні були перетворитися в ІПК. Відразу після виключення генів вчені дали сигнал до перетворенийнію фібробластів шкіри в клітини серця. Всього через одинадцять днів у чашці Петрі билися шукані клітини.

«Це як запуск ракети, – говорить пан Дін. – До цих пір люди думали, що необхідно спочатку відправити ракету на Місяць і тільки звідти можна полетіти на інші планети. Ми показали, що відразу після запуску із Землі можна податися до іншого небесного тіла. Це абсолютно новий підхід ».

Можливо, що таким чином вдасться уникнути розвитку раку, адже пов'язані з ним гени залишаються активними дуже недовго.

Результати дослідження опубліковані в журналі Nature Cell Biology.

За матеріалами: PhysOrg

Tweet

РОЗРОБКА ВЕБ-САЙТІВ, ПРОСУВАННЯ В ІНТЕРНЕТІ