Перепрограмовані стовбурові клітини дають змогу тканинам регенерувати у природному середовищі: вчені перепрограмували дорослі клітини миші у такий спосіб, щоб вони поводились, як ембріональні стовбурові клітини, не залишаючись при цьому у чашці Петрі.
Технологія, описана сьогодні у журналі Nature, дає змогу вченим перепрограмовувати клітини прямо у живих мишей – без необхідності вилучати їх з природного середовища. Результати дослідження свідчать, що запрограмовані у такий спосіб клітини здатні перетворюватися у більшу кількість дочірніх клітин, ніж отримані попередніми методами.
Як стверджує Джордж Дейлі, дослідник стовбурових клітин з Бостонської дитячої клініки, за даними результатами вдасться прискорити розроблення регенеративної терапії. При цьому відпадає потреба вирощувати клітини поза тілом й згодом імплантувати їх.
«Досі медики зіштовхувалися зі значними труднощами, намагаючись відтворити характеристики природнього середовища у чашці Петрі, а згодом - пристосувати його до функціонування в живому тілі. Цей експеримент свідчить про хвилю програмування клітин in vivo, яка насувається на нас. Це – технології майбутнього», - стверджує Дж. Дейлі.
Ще раніше ці виклики спонукали дослідників розробити методи безпосереднього конвертування одного типу клітин в інші, наприклад панкреатичних клітин, які беруть участь у травленні, у клітини, що виробляють інсулін. Деякі дослідники, включно з Дж. Дейлі, переконані, що ре-програмування є єдиним способом отримати клітини, які мали би всі функці різних видів дорослих клітин.
Щоб ре-програмувати клітини у живої миші, команда на чолі з Мануелем Серрано, біологом з Іспанського національного центру дослідження раку у Мадриді, спершу її генетично модифікувала у такий спосіб, щоб досягнути експресії чотирьох генів, які застосовують під час отримання індукованих стовбурових клітин (іСК) – дорослих клітин, перепрограмованих у зародковий стан. Експресію цих генів вчені контролювали за допомогою антибіотику доксицикліну, який перед тим ввели у кров тварині.
Прискорена експресія генів спершу вбила одну з піддослідних мишей, однак коли команда Серрано знизила дозу доксицикліну, у іншої тварини виникли численні тератоми – ракові пухлини, утворені з клітин ембріона. Тератоми засвідчили, що в організмі миші активно відбуваються процес ре-програмування клітин. Крім того, у її крові виявили індуковані стовбурові клітини.
Подальший аналіз показав, що ці іСК більше відповідали ембріональним клітинам, ніж ті, які отримують у чашці Петрі. Деякі з цих клітин могли перетворюватися у плацентарні клітини. Раніше жодним способом їх отримати не вдавалося. Крім того, чимало перепрограмованих клітин формували зародкоподібні структури, що, за словами Дейлі, свідчить про значний регенеративний потенціал: «Так ніби вдалося отримали гомункула всередині кожної клітини».
Наступне завдання, яке стоїть перед дослідниками, за словами М.Серрано, полягає в тому, щоб навчитися спаювати ре-програмовані клітини докупи, так щоб вони не утворювали ракових пухлин.
Дослідникам залишається ще показати, що ре-програмовані клітини здатні продукувати різні типи дочірніх клітин у контрольований спосіб. На даний момент М.Серрано намагається визначити, який саме тип клітин найбільше для цього підходить. Вчений надіється, що за допомогою даного методу він зможу отримати клітини міокарда, а також підшлункової залози, які продукують інсулін.
17.09.2013