Механизм превращения клеток кожи в кроветворные стволовые клетки раскрыт

Международная группа исследователей успешно преобразовала клетки кожи человека в кроветворные стволовые клетки. «Это первый шаг на пути к созданию полностью функциональных кроветворных стволовых клеток в чашке Петри, которые в будущем можно будет трансплантировать пациентам с заболеваниями крови», — говорит Филипе Перейра из Лундского университета (Швеция), руководивший исследованием, опубликованным в Cell Reports.

Трансплантация кроветворных стволовых клеток, выделенных из мобилизованной периферической крови или костного мозга, — широко используемая терапия ряда наследственных и приобретённых заболеваний крови. Однако аллогенная трансплантация (от донора) требует генетического совпадения, а аутологичная (собственные клетки пациента) не всегда возможна. Поэтому необходимы альтернативные стратегии получения трансплантабельных клеток пациента в пробирке.

Ранее учёным удалось преобразовать клетки кожи мыши в кроветворные стволовые клетки. Теперь тот же подход сработал с человеческими клетками.

«Клетки кожи легко доступны и просты в размножении в пробирке, что делает их потенциально неограниченным источником клеток для трансплантации», — поясняет Филипе Перейра.

Ключевой механизм

Процесс занимает 15–25 дней, и клетки проходят динамический переход, имитирующий рождение кроветворных стволовых клеток во время эмбрионального развития. Для успеха исследователи использовали три специфических транскрипционных фактора — белки, регулирующие гены и контролирующие клеточную идентичность.

• Эволюционная сохранность: Одна и та же комбинация трёх белков успешно перепрограммировала клетки как мыши, так и человека, что указывает на сохранение их функции в ходе эволюции.
• Синергия факторов: Сотрудничество между транскрипционными факторами было ключевым. Вместе они запускают процесс гемогенеза (образования клеток крови).
• Роль GATA2: Фактор GATA2 возглавляет процесс, привлекая двух других партнёров к доступным областям генома. Это сотрудничество приводит к «выключению» программы клетки кожи и активации гемогенеза.

Это первое описание механизма репрограммирования клеток кожи в кроветворные стволовые клетки.

Перспективы и дальнейшие шаги

При трансплантации новых клеток мышам они выживали более трёх месяцев. «Следующим шагом будет улучшение их способности к долгосрочному восстановлению кроветворения. Теперь мы знаем гораздо больше о лежащих в основе механизмах, что позволит сделать это реальностью в будущем», — говорит Филипе Перейра.

Конечная цель — создание кроветворных стволовых клеток, пригодных для клинического использования у пациентов с такими заболеваниями, как лейкемия.

«Пока это фундаментальное исследование, но оно имеет большой потенциал для разработки методов лечения. Прежде чем мы дойдём до этой стадии, мы узнаём много нового о генетической программе кроветворных стволовых клеток», — заключает учёный.