Получены первые соматические стволовые клетки из клеток кожи
Учёные из Института молекулярной биомедицины Макса Планка (Мюнстер, Германия) впервые получили соматические стволовые клетки из полностью дифференцированных соматических клеток. Исследователь стволовых клеток Ханс Шёлер и его команда взяли клетки кожи мышей и, используя уникальную комбинацию факторов роста при обеспечении соответствующих условий культивирования, индуцировали их дифференцировку в нейрональные соматические стволовые клетки.
«Наше исследование показывает, что репрограммирование соматических клеток не требует прохождения через плюрипотентную стадию», — объясняет Шёлер. — «Благодаря этому новому подходу регенерация тканей становится более отлаженным и безопасным процессом».
До сих пор плюрипотентные стволовые клетки считались «высшим достижением» науки о стволовых клетках. Эти «клетки-мастера на все руки» получали из дифференцированных соматических клеток. При правильных условиях они способны дифференцироваться в любой тип клеток организма, но их плюрипотентность имеет недостатки, препятствующие широкому медицинскому применению. По словам Шёлера, «плюрипотентные стволовые клетки обладают такой высокой степенью пластичности, что при неправильных обстоятельствах могут образовывать опухоли вместо регенерации ткани или органа».
Соматические стволовые клетки Шёлера предлагают решение этой дилеммы: они «всего лишь» мультипотентны. Это означает, что они могут давать начало не всем типам клеток, а лишь определённому их подмножеству — в данном случае, типу клеток нервной ткани. Это свойство повышает их терапевтический потенциал.
Для конверсии соматических клеток в соматические стволовые клетки исследователи удачно скомбинировали несколько факторов роста — белков, направляющих клеточный рост. «Один конкретный фактор, Brn4, который ранее никогда не использовался в подобных исследованиях, оказался настоящим "капитаном". Он очень быстро и эффективно взял командование над своим "кораблём" — клеткой кожи — и направил её для конвертации в нейрональную соматическую стволовую клетку», — поясняет Шёлер.
Конверсия оказывается ещё более эффективной, если клетки, стимулированные факторами роста и помещённые в правильные условия, делятся чаще. «Постепенно клетки теряют молекулярную память о том, что когда-то были клетками кожи», — говорит Шёлер. Похоже, что уже после нескольких циклов деления вновь образованные нейрональные соматические стволовые клетки практически неотличимы от стволовых клеток, обычно находящихся в ткани.
Результаты Шёлера предполагают большой долгосрочный медицинский потенциал этих клеток: «Тот факт, что эти клетки мультипотентны, dramatically reduces the risk of neoplasm formation. Это означает, что в не слишком отдалённом будущем их можно будет использовать для регенерации тканей, повреждённых или разрушенных болезнью или старением. Однако до этого момента необходимо приложить значительные исследовательские усилия».
Пока выводы основаны на экспериментах с клетками кожи мышей. Следующие шаги — проведение тех же экспериментов на реальных человеческих клетках. Кроме того, необходимо тщательно охарактеризовать долгосрочное поведение стволовых клеток, чтобы определить, сохраняют ли они стабильность в течение длительного времени.
«Наши открытия свидетельствуют о беспрецедентной строгости исследований, проводимых в Мюнстерском институте», — говорит Шёлер. — «Мы должны осознать, что это наш шанс сыграть важную роль в формировании будущего медицины».
В настоящее время проект находится на начальной, фундаментальной стадии, однако «систематическое продолжение разработок в тесном сотрудничестве с фармацевтической промышленностью может сделать переход от фундаментальной науки к прикладной чрезвычайно успешным — как для этого, так и для других связанных будущих проектов», — подчёркивает Шёлер. Именно поэтому подходящая инфраструктурная основа должна быть создана уже сейчас. «Чертежи для этой основы полностью подготовлены — теперь нам нужно лишь утверждение соответствующих политических мер, чтобы проложить путь к медицинской применимости».