Генетический переключатель активирует превращение стволовых клеток в клетки сердечной мышцы

Открытие генетического переключателя, запускающего превращение стволовых клеток в клетки сердца, — важный шаг в поиске лечения повреждённого сердца.

Исследователи из A*STAR и их коллеги из Индии изучали молекулярные и генетические процессы, посредством которых человеческие эмбриональные стволовые клетки дифференцируются в различные типы клеток организма, в частности, в кардиомиоциты (клетки сердечной мышцы).

В этом исследовании учёные использовали метод профилирования транскриптома, который изучает активность широкого спектра генов в клетке, чтобы определить, какие из них более активны при дифференцировке человеческих эмбриональных стволовых клеток в клетки сердца.

Два конкретных гена, NR2F2 и EZH2, демонстрируют повышенную экспрессию во время процесса дифференцировки. Белки, которые кодируют эти гены, подавляют активность другого гена — OCT-4, ответственного за поддержание стволовых клеток в недифференцированном состоянии.

«NR2F2 рекрутирует EZH2 к гену OCT-4 и, вероятно, подавляет его экспрессию, подталкивая клетки к дифференцировке», — говорит Прабха Сампат. — «С подавлением этого гена клетки начинают дифференцироваться в кардиомиоциты».

Белок NR2F2 ранее не связывали с сердечной дифференцировкой, однако известно, что мутации в гене NR2F2 вызывают развитие одного из типов врождённого порока сердца.

«Хотя это, вероятно, не единственный механизм, участвующий в дифференцировке стволовых клеток в клетки сердца, это важный шаг в процессе», — говорит Мохсин Бин Башир. — «Если мы поймём, как стволовая клетка становится кардиомиоцитом, у нас будет больше шансов создавать эти клетки контролируемым образом».

Этот процесс также можно использовать для перепрограммирования взрослых стволовых клеток, когда обычные клетки берут у пациента, перепрограммируют обратно в состояние стволовых клеток, а затем дифференцируют в любой тип клеток, необходимый для лечения.

«Вы можете преобразовать их в кардиомиоциты и вернуть обратно пациенту, и одно из преимуществ этого [процесса] в том, что не будет иммунного отторжения, потому что эти клетки происходят от самого пациента», — говорит Башир.