Новая генетическая техника превращает клетки кожи в клетки мозга

Прорывное исследование доказало возможность перепрограммирования зрелых клеток человеческой кожи напрямую в клетки мозга, минуя стадию стволовых клеток. Неожиданно простая техника включает активацию в клетках кожи трёх генов, которые, как известно, активны при формировании клеток мозга на стадии плода. Новая методика позволяет избежать многих этических дилемм, связанных с исследованиями стволовых клеток.

Впервые исследовательской группе Лундского университета в Швеции удалось создать специфические типы нервных клеток из человеческой кожи. Перепрограммировав клетки соединительной ткани, фибробласты, непосредственно в нервные клетки, учёные открыли новое поле с потенциалом вывести исследования по трансплантации клеток на новый уровень. Это открытие представляет собой фундаментальное изменение во взглядах на функцию и возможности зрелых клеток. Используя в качестве отправной точки зрелые клетки вместо стволовых, исследователи также избегают этических проблем, связанных с работой с эмбриональными стволовыми клетками.

Глава исследовательской группы Малин Пармар была удивлена восприимчивостью фибробластов к новым инструкциям: "Мы не особо верили, что это сработает, поначалу это был просто интересный эксперимент. Однако мы скоро увидели, что клетки были удивительно восприимчивы к инструкциям".

Исследование, опубликованное в последнем выпуске журнала PNAS, также показывает, что клетки кожи можно направить на превращение в определённые типы нервных клеток. В экспериментах с активацией двух дополнительных генов исследователи смогли получить дофаминовые клетки мозга — тип клеток, который погибает при болезни Паркинсона. Таким образом, результаты являются важным шагом к цели получения нервных клеток для трансплантации, происходящих от самого пациента. Клетки также могут использоваться в качестве моделей заболеваний при исследованиях различных нейродегенеративных болезней.

В отличие от более старых методов перепрограммирования, где клетки кожи превращаются в плюрипотентные стволовые клетки (iPS-клетки), прямое перепрограммирование означает, что клетки кожи не проходят стадию стволовой клетки при конвертации в нервные клетки. Пропуск стадии стволовой клетки, вероятно, устраняет риск образования опухолей после трансплантации клеток. Исследования стволовых клеток долгое время сдерживались склонностью некоторых из них продолжать делиться и формировать опухоли после пересадки.

Прежде чем техника прямой конверсии сможет быть использована в клинической практике, необходимо больше исследований о том, как новые нервные клетки выживают и функционируют в мозге. Видение будущего заключается в том, что врачи смогут производить необходимые пациенту клетки мозга из простого образца кожи или волос. Кроме того, предполагается, что специально созданные клетки, происходящие от пациента, будут лучше приниматься иммунной системой организма, чем трансплантированные клетки донорской ткани.

"Это большая идея в долгосрочной перспективе. Мы надеемся, что сможем сделать биопсию у пациента, создать, например, дофаминовые клетки, а затем пересадить их в качестве лечения болезни Паркинсона", — говорит Малин Пармар, которая продолжает исследования для разработки большего количества типов клеток мозга с использованием новой техники.