Блокировка дифференцировки достаточно для придания клеткам «стволовости»

Несмотря на перспективность иммунотерапии и регенеративной медицины, их развитие сегодня ограничено сложностью создания стволовых клеток. Учёные по всему миру ищут способы создания соматических стволовых клеток максимально простым путём. Совместное исследование RIKEN Center for Integrative Medical Science (IMS) и других институтов Японии и Европы показало, что в иммунных клетках достаточно просто заблокировать фактор транскрипции, ведущий к дифференцировке, чтобы поддерживать их в состоянии, подобном мультипотентной стволовой клетке. В таком состоянии клетки продолжают пролиферировать и позже могут дифференцироваться в различные типы клеток.

Предыдущие попытки создания стволовых клеток обычно были связаны с поиском способов «дедифференцировки» целевых клеток в мультипотентные, что является трудоёмким процессом.

По словам Томокацу Икавы, первого и ответственного автора статьи в Stem Cell Reports, команда решила проверить возможность поддержания соматических стволовых клеток в стволоподобном состоянии, позволяющем им пролиферировать без дифференцировки. Для этого они взяли мышиные гематопоэтические клетки-предшественники (дающие начало лейкоцитам) и модифицировали их для сверхэкспрессии белка Id3. Id3 ингибирует экспрессию E-белков, участвующих в дифференцировке соматических клеток. Помещённые в культуру с определёнными цитокинами, клетки не дифференцировались в B-клетки, а продолжали делиться как стволовые. В среде без этих цитокинов клетки дифференцировались в различные иммунные клетки. После трансплантации в мышей с истощённым запасом лейкоцитов эти клетки смогли размножиться и дифференцироваться в различные типы белых кровяных клеток, подтвердив мультипотентность in vivo.

Для проверки применимости подхода группа провела аналогичный эксперимент с человеческими кроветворными стволовыми клетками из пуповинной крови, трансфицировав их вектором, кодирующим человеческий Id3. Как и мышиные, эти клетки можно было поддерживать в состоянии деления, а затем индуцировать их дифференцировку изменением условий.

«Этой работой мы показали, что клетки можно поддерживать в недифференцированном состоянии, где они будут активно пролиферировать. Это не только полезный инструмент для понимания генетической и эпигенетической программы, контролирующей самообновление стволовых клеток, но и практичный способ недорогого производства большого количества иммунных клеток для регенеративной медицины или иммунотерапии», — заключает Икава.