Исследователи оптимизировали процесс создания стволовых клеток лёгких
Центр регенеративной медицины (CReM) Бостонского университета и Бостонского медицинского центра создал in vitro два новых типа эпителиальных клеток лёгких из плюрипотентных стволовых клеток. В работе, опубликованной в Stem Cell Reports, исследователи CReM детально описали использование секвенирования РНК единичных клеток — передового метода, с помощью которого они составили наиболее полный на сегодня профиль клеток, похожих на альвеолы (альвеолосферы) и дыхательные пути (бронхосферы), полученных из плюрипотентных стволовых клеток. Эти профили стали новыми компонентами открытого репозитория стволовых клеток Центра и могут использоваться для создания лёгочной ткани in vitro, что позволит тестировать новые лекарства от различных заболеваний лёгких.
Болезни лёгких, включая эмфизему, муковисцидоз, острый респираторный дистресс-синдром и фиброз лёгких, вызывают значительную заболеваемость и смертность в США. Однако вариантов лечения этих заболеваний не так много, отчасти из-за ограниченной доступности человеческих лёгочных клеток для исследований.
Создание человеческих эпителиальных клеток лёгких в лаборатории было сложной задачей. Ключом к пониманию развития эпителиальных стволовых клеток лёгких являются репортёры клеточной линии, которые указывают на конкретный тип каждой клетки. В этом исследовании учёные использовали линии плюрипотентных стволовых клеток мыши и человека с репортёрами секреторной линии дыхательных путей, что позволило отслеживать, очищать и профилировать эти клетки. Картирование экспрессии всех генов по одной клетке выявило неожиданную гетерогенность в стволовых клетках лёгких, и команда CReM использовала эту информацию для улучшения качества создаваемых в лаборатории клеток дыхательных путей.
«Вместе с нашими коллегами мы смогли определить факторы, которые можно использовать для более оптимального получения клеток лёгких, производных от пациента, in vitro», — сказала Кэти Макколи, PhD, первый автор исследования и постдокторант в CReM.
Пионерские исследования CReM с использованием индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC), которые неограниченно самообновляются как недифференцированные клетки, а затем становятся специфическими взрослыми клетками, помогли создать неисчерпаемый источник стволовых клеток, специфичных для болезни или пациента. Исследователи используют эти клетки для создания моделей заболеваний в лаборатории и тестирования потенциальных методов лечения различных болезней лёгких. В 2014 году Национальные институты здравоохранения (NIH) помогли финансировать первый в своём роде репозиторий стволовых клеток лёгких, который предоставляет исследователям открытый (бесплатный) доступ к различным типам индуцированных плюрипотентных лёгочных клеток для использования в их лабораториях.
«Эти результаты помогают нам оставаться верными нашей миссии открытого обмена наборами данных, клетками и протоколами с коллегами, которые стремятся использовать эти инструменты, чтобы однажды помочь пациентам», — сказал старший автор Даррелл Коттон, доктор медицины, профессор медицины имени Дэвида К. Селдина в Медицинской школе Бостонского университета и директор CReM. — «Глобальное научное сообщество теперь имеет доступ к этой информации, которую можно использовать для лучшего понимания этих вновь созданных клеток и более быстрой разработки моделей клеточных линий, специфичных для заболеваний, для тестирования новых методов терапии и лечения болезней».