Учёные выяснили, как лучше управлять судьбой стволовых клеток

Исследователи под руководством Ци-Лон Ина из Университета Южной Калифорнии (USC) обнаружили ключевые механизмы, позволяющие эмбриональным стволовым клеткам (ESCs) и эпибластным стволовым клеткам (EpiSCs) сохранять плюрипотентность — способность превращаться практически в любой тип клеток.

Результаты опубликованы в двух работах: в Nature Communications в сентябре и в The EMBO Journal в августе.

Контроль самообновления через сигнальный путь Wnt/β-катенин

Исследование в Nature Communications раскрыло новый метод культивирования человеческих ESCs, сфокусированный на сигнальном пути Wnt/β-катенин. Этот путь регулирует выбор клетки между самообновлением и дифференцировкой:

• Когда белок β-катенин находится в цитоплазме клетки (вне ядра), стволовая клетка продолжает самообновляться.
• Когда β-катенин перемещается в ядро, запускается процесс дифференцировки.

Этот механизм работает как для мышиных EpiSCs, так и для человеческих ESCs.

Ключевая роль фактора Tfcp2l1 для мышиных ESCs

Работа в The EMBO Journal посвящена более плюрипотентным мышиным ESCs (которые получают из эмбриона на более ранней стадии, чем EpiSCs). Исследование показало критическую роль транскрипционного фактора Tfcp2l1:

• У мышей Tfcp2l1 подаёт ESCs сигнал к самообновлению.
• Этот фактор также показал потенциал для «перепрограммирования» более дифференцированных EpiSCs обратно в наивное состояние ESCs.

Значение и перспективы

Понимание этих механизмов позволяет лучше контролировать самообновление стволовых клеток. Как отмечает Ци-Лон Инь, доцент кафедры биологии стволовых клеток и регенеративной медицины в Центре регенеративной медицины и исследований стволовых клеток имени Бродов при USC:

«Эти новые открытия позволили нам разработать условия для эффективного размножения человеческих ESCs и, возможно, установить плюрипотентные стволовые клетки от разных видов. Это имеет далеко идущие последствия для различных прикладных областей — от манипулирования геномами сельскохозяйственных животных до разработки клеточных терапий для таких недугов, как болезнь Паркинсона или травмы спинного мозга».