Обнаружен генетический контур, регулирующий поведение стволовых клеток

Исследователи из Университета Политехники Каталонии (UPC) и Кембриджского университета обнаружили, что плюрипотентность эмбриональных стволовых клеток не является статичным состоянием покоя. Вместо этого клетки находятся в постоянном изменении, и всегда существует их подмножество, готовое быстро отреагировать на сигналы дифференцировки.

Повышение эффективности генерации новых клеток

Исследование, опубликованное в журнале PLoS Biology, показало, что такой динамичный режим обеспечивает правильное и быстрое выполнение программы дифференцировки эмбриона. Работа проводилась на мышиных эмбриональных стволовых клетках, но результаты применимы и к человеческим.

Ученые идентифицировали генетический контур, который наделяет стволовые клетки плюрипотентными свойствами. Это открытие позволит эффективнее поддерживать эмбриональные стволовые клетки в плюрипотентном состоянии in vitro и получать из них дифференцированные клетки (кровь, кость, кожа и др.).

Ключевая роль случайности

Исследователи исходили из гипотезы, что случайность играет важную роль в процессе, поскольку клетки постоянно подвержены случайным флуктуациям. Математическая модель функционирования генетического контура в условиях неупорядоченности была подтверждена экспериментально.

Метафора: атлеты в постоянном движении

«Раньше мы думали, что стволовые клетки статичны, как атлеты на старте, ждущие выстрела, чтобы начать спринт. Но мы обнаружили, что они, как атлеты, всегда в движении, бегут вперед и назад. Когда приходит сигнал к дифференцировке, клетки, движущиеся в нужном направлении, достигают финиша гораздо быстрее. Это логично, потому что эмбрионы должны развиваться очень быстро, а клеткам нужно действовать надежно и точно, чтобы не возникали мальформации», — пояснил один из авторов работы Жорди Гарсия Охальво.