Эмбриональные стволовые клетки лучше растут на неровном наноматрасе

В клеточном мире нет ничего плоского. Даже самая ровная базальная мембрана имеет топографию — неровности, "бугорки" под клеточным матрасом.

В отличие от принцессы, которую беспокоит горошина, человеческие эмбриональные стволовые (HES) клетки лучше себя чувствуют, когда их культивируют на субстрате, намеренно созданном с наноразмерными бороздками и гребнями. К такому выводу пришли исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон.

Учёные использовали мягкую литографию, чтобы нанести на полиуретановые субстраты нано- и микрометровую топографию — рельефный клеточный ландшафт высотой от нескольких миллиардных до нескольких миллионных долей метра.

Клетки HES в культуре, по-видимому, "оценили" неровности. Линия HES-клеток, выращенная в течение пяти дней на искусственных гребнях и бороздках, сохраняла свою "стволовость" (фенотип самообновления) гораздо лучше, чем клетки, выращенные на стандартных плоских поверхностях.

В отличие от стволовых клеток, полученных из тканей взрослого организма (которые имеют ограниченное число делений), эмбриональные стволовые клетки, культивируемые в правильных условиях, потенциально могут делиться неограниченно долго, не теряя своих плюрипотентных свойств. Однако до сих пор культуры HES-клеток имели тенденцию к спонтанной дифференцировке — неожиданному вступлению на путь развития. Такие культуры приходилось тщательно контролировать, чтобы удалять спонтанно дифференцированные колонии.

Исследователи изучали влияние поверхностной химии, факторов роста и механических сил на неконтролируемую дифференцировку стволовых клеток. Топография же представляет собой новое и очень перспективное направление для HES-клеток.

Это первая демонстрация того, что физическая топография культуральной поверхности с контролируемыми размерами элементов влияет на дифференцировку и самообновление HES-клеток. Для реализации потенциала HES-клеток в клинической медицине их необходимо культивировать в больших количествах и с высокой точностью сохранения плюрипотентного фенотипа. Тонкая настройка их нано- и микрометровой топографии может повысить эффективность размножения HES-клеток.

Источник: Американское общество клеточной биологии