Учёные открыли новый тип стволовых клеток
Учёные из Университета штата Мичиган открыли новый тип стволовых клеток, который может привести к прогрессу в регенеративной медицине и предложить новые способы изучения врождённых дефектов и других репродуктивных проблем.
В текущем выпуске журнала Stem Cell Reports Тони Паренти, ведущий автор и аспирант по клеточной и молекулярной биологии, обнаружил новые клетки — индуцированные XEN-клетки, или iXEN — в своего рода клеточной "свалке".
"Другие учёные, возможно, видели эти клетки раньше, но их считали дефектными или похожими на раковые", — сказал Паренти. "Вместо того чтобы игнорировать эти клетки, которые были ошибочно названы побочным продуктом, мы нашли золото в мусоре".
Большая часть исследований стволовых клеток сосредоточена на новых способах создания и использования плюрипотентных стволовых клеток. Их можно создать, реактивировав эмбриональные гены для "перепрограммирования" зрелых взрослых клеток. Перепрограммирование зрелых клеток в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS-клетки) позволяет им стать гибкими строительными блоками, которые могут превратиться в любую клетку тела.
Например, если у пациента повреждена печень, можно взять его здоровые клетки, перепрограммировать их в iPS-клетки, а затем использовать для регенерации больного органа. Использование клеток того же пациента может значительно снизить риск отторжения нового лечения.
До открытия перепрограммирования учёные получали плюрипотентные стволовые клетки из эмбрионов. Однако эмбрион производит не только плюрипотентные стволовые клетки, но и XEN-клетки — тип стволовых клеток с уникальными свойствами. В то время как плюрипотентные стволовые клетки производят клетки тела, XEN-клетки производят внеэмбриональные ткани, которые играют важную, но косвенную роль в развитии плода.
Паренти и его команда предположили, что если эмбрион производит и плюрипотентные, и XEN-клетки, то это может происходить и во время перепрограммирования.
Момент озарения наступил, когда Паренти обнаружил колонии iXEN-клеток, появляющиеся как сорняки в его культурах iPS-клеток. Используя модели мышей, команда в течение шести месяцев доказала, что эти генетические "сорняки" не являются ракоподобными, как предполагалось ранее, а представляют собой новый тип стволовых клеток с ценными свойствами.
Ещё более удивительно, что команда обнаружила: подавляя экспрессию генов XEN во время перепрограммирования, можно уменьшить производство iXEN-клеток и увеличить производство iPS-клеток.
"Природа создаёт стволовые клетки идеально, но мы всё ещё пытаемся улучшить их производство", — сказал Паренти. "Мы взяли то, что узнали, изучая эмбрион, применили это к перепрограммированию, и это открыло новый способ его оптимизации".
Следующие шаги исследования будут включать проверку, происходит ли этот процесс в человеческих клетках. XEN-клетки ещё не обнаружены у людей, но возможность их существования является ключевым направлением в этой области.
"Это недостающий инструмент, которого у нас пока нет", — сказала Эми Ралстон, соавтор исследования. "Это правда, что XEN-клетки обладают характеристиками, которых нет у плюрипотентных стволовых клеток. Благодаря этим чертам iXEN-клетки могут пролить свет на репродуктивные заболевания. Если мы сможем продолжать раскрывать секреты iXEN-клеток, мы сможем улучшить качество индуцированных плюрипотентных стволовых клеток и заложить основу для будущих исследований тканей, которые защищают и питают человеческий эмбрион".