Исследователям удалось перепрограммировать клетки взрослой мыши обратно в «стволовое» состояние без этапа культивирования в чашке Петри.
Методика, описанная в статье в журнале Nature, позволяет исследователям репрограммировать клетки живой мыши в эмбриональное состояние без извлечения их из естественного окружения. Первые проведенные эксперименты свидетельствуют о том, что такие клетки способны превратиться в более широкий ряд клеток, чем могли предложить более ранние методы.
«Открытие потенциально способно ускорить разработку восстановительной терапии, поскольку исключает необходимость выращивания клеток вне организма и их дальнейшую пересадку обратно», - говорит Джордж Дэйли (GeorgeDaley), специалист по стволовым клеткам Детского Госпиталя Бостона (BostonChildren’sHospital) (Массачусетс, США), не участвовавший в исследовании.
«Ранее мы сталкивались с серьезной задачей воссоздания физиологических условий в чашке Петри и подготовке клеток к функциональному внедрению в организм», - комментирует Дэйли.
Недостатки методов invitro послужили толчком к разработке методов прямого перепрограммирования одного типа клеток в другой, как, например, «конвертации» взрослых клеток поджелудочной железы из тех, что участвуют в пищеварении, в клетки, вырабатывающие инсулин, без извлечения их из организма и репрограммирования в эмбриональное состояние. Однако некоторые исследователи, в том числе и Дэйли, полагают, что только репрограммирование может быть единственным методом создания клеток, способных полностью воспроизвести специализированные взрослые типы клеток.
Для репрограммирования клеток в живой мыши группа под руководством Мануэля Серрано (ManuelSerrano), специалиста по исследованию рака из Испанского Национального Онкологического Исследовательского Центра в Мадриде (SpanishNationalCancerResearchCentre), сначала создала генетически модифицированную мышь. В организме такого животного экспрессируется четыре гена, использующиеся в культуре для создания индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) – взрослых клеток, репрограммированных в эмбрионально-подобное состояние. Гены находились под контролем химического переключателя, для управления которым исследователи кормили мышей антибиотиком доксициклином.
Экспрессия генов на высоком уровне быстро приводила к гибели мышей, но, снизив дозировку доксициклина, Серрано и его коллеги обнаружили, что животные поражены тератомами – беспорядочными опухолями, содержащими множество типов клеток. Подобные опухоли указывали на клеточное перепрограммирование. Помимо этого, в крови трансгенных мышей исследователи нашли ИПСК.
Дальнейший анализ таких ИПСК показал, что по сравнению с получаемыми invitro ИПСК, характер экспрессии генов первых больше похож на наблюдаемый в эмбрионах на ранней стадии развития – морулы. Клетки, полученные invivo, были способны формировать клетки плаценты, которые не формировались стволовыми клетками «из пробирки», а также эмбрион-подобные структуры в брюшной полости некоторых мышей. По мнению Дэйли, это наводит на мысль о значительной регенеративной способности.
Теперь Серрано и его группа ищут промежуточные стадии, которые позволят добиться получения новых типов клеток без провоцирования развития опухолей.
Кроме того, исследователям необходимо показать, что репрограммированные клетки способны восстановить определенные типы клеток контролируемым способом. Группа Серрано работает над поиском клеток, наиболее подходящих для данной методики: исследователь надеется с помощью разработанного метода восстанавливать клетки сердца и инсулин-продуцирующие клетки поджелудочной железы.
«Мы продемонстрировали репрограммирование, - говорит Серрано, - Теперь необходимо продемонстрировать восстановление».
Исследователи надеются, что полученные в живом организме стволовые клетки будут больше походить на клетки, возникающие естественным путем, чем стволовые клетки, созданные invitro.
Источник: Коммерческая биотехнология
