Новая линия стволовых клеток — безопасный источник для моделирования болезней и трансплантации

Исследователи создали новый тип человеческих стволовых клеток, способных развиваться в различные специализированные клетки, включая функционирующие панкреатические бета-клетки, производящие инсулин. Эти клетки, названные эндодермальными прогениторными (EP) клетками, обладают двумя важными преимуществами по сравнению с эмбриональными стволовыми клетками (ESCs) и индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (iPSCs): они не образуют опухолей при трансплантации животным и могут формировать функциональные панкреатические бета-клетки в лаборатории.

Преимущества новой клеточной линии

Ведущий автор исследования Пол Дж. Гадуэ (Paul J. Gadue, Ph.D.) из Детской больницы Филадельфии отметил, что новая линия клеток — мощный инструмент для моделирования развития многих заболеваний. Кроме того, бета-клетки, полученные из EP-клеток, демонстрируют лучшую функциональную способность в лаборатории по сравнению с бета-клетками, полученными из других популяций стволовых клеток.

Помимо бета-клеток, исследователям удалось направить дифференцировку EP-клеток в клетки печени и кишечника — тканей, которые в норме развиваются из слоя эндодермы на ранних стадиях развития человека.

Метод получения и безопасность

Учёные манипулировали двумя типами стволовых клеток человека — ESCs и iPSCs — чтобы превратить их в EP-клетки с помощью сигнальных молекул (цитокинов). Ключевое отличие: в то время как недифференцированные ESCs или iPSCs при трансплантации образуют тератомы (опухоли), недифференцированные EP-клетки не формировали тератом в исследованиях на животных.

Функциональность созданных бета-клеток

В культуре клеток EP-клетки дифференцировались в бета-клетки, которые прошли важный функциональный тест: при стимуляции глюкозой они высвобождали инсулин. Их функциональность достигла 20% от нормального уровня, что является улучшением по сравнению с бета-клетками, полученными напрямую из ESCs или iPSCs (те обычно реагируют на глюкозу слабо или не реагируют вовсе).

Перспективы применения

• Моделирование заболеваний: Создание EP-клеточных линий от пациентов с генетическими формами диабета или болезней печени для изучения развития болезни и поиска новых терапий.
• Клеточная терапия: В отдалённой перспективе EP-клетки могут стать мощным источником для тканезамещающего лечения, например, поставки бета-клеток пациентам с диабетом или гепатоцитов — при заболеваниях печени.

Исследование опубликовано 6 апреля в журнале Cell Stem Cell.