Учёные определили ключевой фактор для превращения взрослых клеток в стволовые

В новой статье в Cell Reports команда под руководством Джона П. Кука из Хьюстонского методистского исследовательского института определила и охарактеризовала биологический фактор, критически важный для превращения взрослых соматических клеток в стволовые.

Исследователи обнаружили, что активные формы кислорода (АФК, или кислородные свободные радикалы) играют ключевую роль в ядерном репрограммировании. Используя различные методы для индукции превращения соматических клеток в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSCs), учёные выяснили, что на ранних стадиях репрограммирования трансформация всегда сопровождалась увеличением генерации АФК.

Когда учёные использовали генетические инструменты для "нокаута" ферментов, контролирующих генерацию АФК, или связывали образующиеся АФК антиоксидантами, они наблюдали значительное снижение образования колоний iPSCs. И наоборот, сверхпродукция АФК также нарушала формирование стволовых клеток. Это означает, что оптимальное производство iPSCs происходит в "зоне Златовласки" генерации свободных радикалов — слишком мало или слишком много, и репрограммирование останавливается.

Также исследователи обнаружили, что генерация АФК снижалась по мере созревания iPSCs, и эти зрелые колонии стволовых клеток лучше всего выживают в клеточной среде с низким уровнем АФК.

Эта работа является продолжением статьи 2012 года в журнале Cell, где Кук показал, что вирусы, используемые для доставки репрограммирующих генов, были не просто транспортными средствами. Их активация сигналинга врождённого иммунитета вызывала эпигенетические изменения, абсолютно необходимые для трансформации соматических клеток в iPSCs. Сигналинг врождённого иммунитета, как известно, стимулирует продукцию АФК, участвующих в защите клетки.

Команда сейчас разрабатывает методы манипулирования сигналингом врождённого иммунитета и АФК для максимизации производства iPSCs и лучшего направления их дифференцировки.