Учёные расшифровали, как организм контролирует стволовые клетки
Международная группа исследователей из Люксембургского центра системной биомедицины (LCSB) выявила механизм, с помощью которого организм управляет регенерацией красных и белых кровяных телец из клеток-предшественников. Это открытие может помочь улучшить терапию стволовыми клетками в будущем.
Как клетки выбирают свою судьбу
Учёные наблюдали за дифференцировкой кроветворных стволовых клеток мышей под действием гормонов роста. Они обнаружили, что превращение клеток происходит не линейно и не по заранее заданной программе, а скорее оппортунистически. Каждая клетка-предшественник адаптируется к потребностям своего окружения.
"Клетка не берёт билет в начале дифференцировки и не едет прямиком к пункту назначения. Скорее, она часто 'сходит с поезда', чтобы осмотреться и понять, по какой линии лучше двигаться", — объясняет доктор Александр Скупин.
Механизм "рулетки"
Процесс можно сравнить с игрой в рулетку:
- Клетки теряют свойства стволовых.
- Они "забрасываются в колесо рулетки" и движутся хаотично.
- Только найдя подходящую среду (нужную "нишу"), клетка "падает в ячейку" и окончательно дифференцируется.
Этот механизм позволяет организму:
- Адаптировать рост новых клеток к текущим потребностям.
- Предотвращать слишком раннее или ошибочное превращение стволовых клеток.
- Отсеивать клетки, которые попали в неподходящую для них нишу.
Значение для науки и медицины
Исследование впервые показывает, что судьба клетки-предшественника не предопределена жёстко и не следует прямой линии, что противоречит текущей научной доктрине. Аналогичный паттерн дифференцировки наблюдался и в индуцированных плюрипотентных стволовых клетках (iPS-клетках).
Это новое понимание того, как организм влияет на направление дифференцировки стволовых клеток, в будущем может позволить лучше контролировать этот процесс. Это особенно важно для терапии стволовыми клетками (например, при болезни Паркинсона), которая пока имеет ограниченный практический успех и может сопровождаться серьёзными побочными эффектами, включая риск развития рака.