Как двигаются стволовые клетки

Ученые из Ньюкаслского университета показали, что человеческие эмбриональные стволовые клетки двигаются, перемещаясь взад и вперед по линии, подобно муравьям, движущимся по своим тропам.

Стволовые клетки находятся на переднем крае современных исследований в молекулярной биологии благодаря своей способности давать начало любому специализированному типу клеток человека — свойству, известному как плюрипотентность.

Однако стволовые клетки печально известны тем, что их трудно выращивать в культуре. Чтобы улучшить этот процесс, команда математиков и биологов разрабатывает математические модели поведения стволовых клеток — от одной или нескольких клеток до колоний в тысячи клеток.

Исследование, опубликованное в Physical Biology, проливает важный свет на то, как стволовые клетки взаимодействуют друг с другом и со своей средой.

«На первый взгляд клетки, казалось, двигались бесцельно, но при более внимательном рассмотрении стали очевидны тонкие закономерности», — сказала математик и аспирантка Лора Уодкин, которая работала вместе с постдокторантом доктором Сирио Ороско и учеными из Института генетической медицины, чтобы сделать это открытие.

«В одиночку клетки были замечены перемещающимися почти по прямой линии, часто возвращаясь по своим следам, как муравьи по муравьиным тропам.

Когда они были парами, стволовые клетки каждая бродила вокруг, но оставалась в пределах досягаемости друг от друга. Фактически, мы увидели, что они часто были связаны друг с другом узкой связью цитоплазмы, немного похожей на держание за руки».

Компьютерная модель

Надеются, что, получив лучшее понимание того, как реагируют стволовые клетки, эту информацию можно будет заложить в компьютерную модель для прогнозирования и потенциального контроля их развития.

Доктор Сирио Ороско из Школы математики, статистики и физики сказал: «Хорошо известно, что стволовые клетки являются стайными, предпочитая сбиваться в кучу, чтобы избежать дифференцировки в другие типы клеток.

Однако впервые это скоординированное движение было зафиксировано, и оно может быть стратегией для оптимизации шансов клеток найти другие стволовые клетки, никогда не отходя слишком далеко от пути или своего партнера.

Лучшее понимание этого процесса может помочь нам выращивать колонии стволовых клеток в лаборатории».