Рибосомы индуцируют плюрипотентность соматических клеток

Японские исследователи обнаружили, что причиной превращения соматических клеток в плюрипотентные стволовые клетки является рибосома — клеточная органелла, синтезирующая белки.

Ранее считалось, что дифференцированные клетки, такие как клетки кожи или нервные клетки у позвоночных, не могут напрямую превращаться в другие типы клеток. Однако эксперименты по пересадке ядра Джона Гёрдона и открытие iPS-клеток Синъей Яманакой показали возможность перепрограммирования клеток, достигших конечной стадии дифференцировки.

Исследовательская группа из Университета Кумамото (Япония) несколько лет изучает естественные механизмы инициации (перепрограммирования) в организме человека. В 2012 году они обнаружили, что введение Lactobacillus acidophilus в клетки человеческой кожи индуцирует их дифференцировку в нейроны и хондроциты. Это открытие частично подтверждает теорию эндосимбиоза, согласно которой эукариотические клетки приобрели органеллы, такие как митохондрии, в результате бактериальной инфекции.

Новое исследование той же группы подтвердило, что именно рибосомы, введённые в клетки кожи человека, формируют новые клеточные массы, и что инициирующее вещество, полученное из лактобактерий, также является рибосомой. Рибосомы — это органеллы, синтезирующие белки на основе информации с РНК, присутствующие почти во всех организмах. Они состоят из большой и малой субъединиц и представляют собой комплекс из 50 и более видов белков и как минимум трёх типов РНК.

Исследователи также обнаружили, что рибосомы, полученные из дрожжей и клеток человеческих фибробластов, обладают такой же инициирующей активностью. Известно, что отдельные белки, составляющие рибосому, имеют множество функций. Например, у мышей с генетическим дефицитом рибосомного белка (L38) часто развивается дополнительное ребро. Это означает, что среди белков рибосомы могут существовать белки, участвующие в перепрограммировании клеток.

«Наше исследование также показало, что клетки, инициированные рибосомой, могут останавливать свой рост, — заявил руководитель исследования доцент Кунимаса Ота. — Мы ожидаем, что применение рибосомных инициированных клеток к раковым клеткам позволит остановить их пролиферацию и изменить их характеристики. В будущем мы надеемся разработать безопасные противораковые препараты на основе нашего открытия».

Результаты исследования были опубликованы в журнале Scientific Reports 26 января 2018 года.