Ученые расшифровали ранние механизмы дифференцировки бета-клеток из стволовых клеток
Сигнальный путь Wnt/β-катенин и микроРНК 335 играют ключевую роль в формировании дифференцированных клеток-предшественников из плюрипотентных стволовых клеток. Эти клетки организованы в зародышевые листки, которые являются источником различных типов тканей, включая поджелудочную железу и ее инсулин-продуцирующие бета-клетки. Ученые из Helmholtz Zentrum München обнаружили ключевые молекулярные функции дифференцировки стволовых клеток, которые могут быть использованы для клеточной заместительной терапии при диабете. Результаты двух исследований опубликованы в журнале Development.
Новые мишени для терапии: Результаты Института исследований диабета и регенерации (IDR) раскрывают новое понимание молекулярной регуляции дифференцировки стволовых клеток и важные мишени для регенеративных подходов к лечению хронических заболеваний, таких как диабет.
Роль Wnt/β-катенина: Во время эмбрионального развития плюрипотентные клетки организуются в три зародышевых листка: энтодерму, мезодерму и эктодерму. Профессор Хайко Ликерт (IDR) в сотрудничестве с профессором Гуннаром Шотта (LMU München) показал, что сигнальный путь Wnt/β-катенин регулирует фактор транскрипции Sox17. Это, в свою очередь, запускает молекулярные программы, которые направляют плюрипотентные клетки в энтодерму, индуцируя их начальную дифференцировку. Из энтодермы происходят клетки поджелудочной железы, включая бета-клетки.
Роль микроРНК 335: В другом проекте профессор Ликерт и его коллега профессор Фабиан Тайс (Институт вычислительной биологии, ICB) обнаружили дополнительный механизм. miRNA-335 регулирует энтодермальные факторы транскрипции Sox17 и Foxa2 и необходима для дифференцировки клеток внутри этого зародышевого листка и их отделения от соседней мезодермы. Концентрации этих факторов транскрипции определяют, разовьются ли клетки в ткань легких, печени или поджелудочной железы. Для этих результатов ученые объединили экспериментальные исследования с математическим моделированием.
"Наши выводы представляют два ключевых процесса дифференцировки стволовых клеток", — сказал Ликерт. — "Улучшив понимание формирования клеток, мы сможем получать из стволовых клеток функциональные специализированные клетки для терапии. При диабете мы сможем заменить дефектные бета-клетки".
Исследования проводятся в рамках общеевропейского проекта 'HumEn', направленного на углубление знаний в области заместительной терапии бета-клетками.