Иммунные клетки могут самообновляться, как стволовые

Немецко-французская команда под руководством Михаэля Зивеке из Центра молекулярной медицины им. Макса Дельбрюка (MDC) в Берлине и Центра иммунологии Марсель-Люмини (CIML) обнаружила, как специализированные иммунные клетки — макрофаги — могут делиться и самообновляться почти бесконечно. Исследование, опубликованное в Science, показывает, что макрофаги активируют для этого сеть генов, аналогичную той, что работает в эмбриональных стволовых клетках.

Ключевые открытия

• Исключение из правил: Обычно обновление тканей обеспечивают стволовые клетки, так как дифференцированные клетки теряют способность делиться. Однако некоторые иммунные клетки, включая макрофаги, сохраняют способность к самообновлению.
• Роль транскрипционных факторов: Ранее команда показала на мышах, что "выключение" двух транскрипционных факторов — MafB и c-Maf — в макрофагах запускает программу самообновления, позволяя клеткам неограниченно размножаться в культуре.
• Естественный механизм: Новое исследование подтвердило, что этот процесс работает и в макрофагах мышей без генетических манипуляций, когда концентрации MafB и c-Maf естественно низки или временно подавлены.
• "Спящие" гены: Учёные сравнили активные гены и регуляторные элементы в макрофагах и эмбриональных стволовых клетках. Оказалось, что макрофаги содержат набор "спящих" генов, которые можно реактивировать для самообновления.
• Сходство сетей: Активируемая сеть генов в макрофагах оказалась очень похожей на сеть, работающую в пролиферирующих эмбриональных стволовых клетках. "Можно сказать, что дифференцированные клетки содержат дремлющие гены стволовых клеток", — поясняет Зивеке.
• Разное управление: Хотя генные сети схожи, управляются они по-разному — специфичными для каждого типа клеток транскрипционными факторами и регуляторными элементами.

Перспективы для медицины

Открытие может дать новое направление в регенеративной медицине. Если дифференцированные клетки можно напрямую размножать, появится возможность заменять повреждённые ткани, минуя этап работы с эмбриональными или индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками. Исследователи полагают, что подобная "спящая" генная сеть может быть активирована и в других типах клеток (например, в зрелых клетках печени).

Трансплантационные исследования на мышах уже показали, что макрофаги, выращенные в культуре, не теряют своих функций. После введения в организм они успешно интегрируются в ткани, борются с инфекциями и выполняют свою ключевую роль в поддержании и регенерации тканей. "Они, так сказать, садовники или стражи ткани", — заключает Зивеке.