Новый путь к получению стволовых клеток мозга
Ученые из Центра исследований жизни и мозга Боннского университета (Германия) напрямую получили стволовые клетки мозга из клеток соединительной ткани мышей.
Эти стволовые клетки могут размножаться и превращаться в различные типы клеток мозга. Ранее была возможна только перепрограммировка в уже полностью развитые клетки мозга или клетки с ограниченной способностью к делению. Новый метод, представленный боннскими учеными, позволяет получать из обычных соматических клеток еще незрелые стволовые клетки мозга, способные к практически неограниченному делению. Результаты опубликованы в престижном журнале Cell Stem Cell.
От плюрипотентных к нейральным стволовым клеткам
В 2006 году команда профессора Синъи Яманаки впервые получила из клеток соединительной ткани мышей индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS-клетки), способные превращаться во все типы клеток тела. Ученые из Бонна доказали работоспособность варианта этого метода на модели мыши.
Исследователи под руководством доктора Франка Эденхофера использовали в качестве исходного материала клетки соединительной ткани мышей и, как и Яманака, инициировали преобразование комбинацией из четырех генов. Однако их целью было получение не плюрипотентных iPS-клеток, а именно нейральных стволовых клеток (соматических или взрослых стволовых клеток), которые могут развиваться в нейроны, олигодендроциты и астроциты.
Ген Oct4 — центральный контрольный фактор
Ключевую роль играет ген Oct4. Он подготавливает клетку соединительной ткани к перепрограммированию, но в дальнейшем, по-видимому, мешает дестабилизированным клеткам становиться стволовыми клетками мозга.
В отличие от метода получения iPS-клеток, где этот фактор активен длительное время, боннские исследователи активировали его с помощью специальных техник всего на несколько дней. Такой кратковременный «переключатель» позволяет напрямую получить индуцированные нейральные стволовые клетки (iNS-клетки). Oct4 запускает процесс, дестабилизирует клетки и открывает путь для прямого перепрограммирования.
Преимущества метода: скорость, безопасность, потенциал
Новый метод перепрограммирования клеток значительно быстрее и безопаснее по сравнению с получением iPS-клеток и эмбриональных стволовых клеток.
- Скорость: Пропуск этапа перепрограммирования через эмбриональную стадию делает метод в 2–3 раза быстрее, чем производство iPS-клеток, что снижает трудозатраты и стоимость.
- Безопасность: Метод связан с драматически более низким риском образования опухолей.
- Потенциал: Позволяет получать нейральные клетки, способные к практически неограниченному самообновлению.
Перспективы для медицины и исследований
Низкий риск опухолеобразования важен для далекой перспективы замены поврежденных клеток нервной системы. Однако уже сегодня существует острая потребность в простом способе получения стволовых клеток мозга пациента для моделирования нейродегенеративных заболеваний и тестирования лекарств in vitro.
«Наша работа может стать основой для получения практически неограниченного количества собственных клеток пациента», — отмечают ученые. Исследование пока проведено на мышах, и ученые «крайне заинтересованы в том, чтобы выяснить, применимы ли эти результаты к человеку».