Новое понимание развития стволовых клеток

Исследователи из Университета Южной Дании сообщают о новом открытии, дающем ценное представление о базовых механизмах дифференцировки стволовых клеток. Это может привести к новым способам направленного превращения стволовых клеток в нужный тип клеток для лечения болезней.

Ключевое открытие

Учёные обнаружили, что белки-транскрипционные факторы взаимодействуют новым и сложным образом, перепрограммируя ДНК при развитии стволовой клетки в специализированную. Раньше считалось, что за это отвечают лишь несколько факторов.

• Невероятно сложное и ранее неизвестное взаимодействие между транскрипционными факторами происходит в специфических участках ДНК клетки — «горячих точках» (hotspots).
• Это взаимодействие в «горячих точках», по-видимому, крайне важно для развития стволовых клеток.
• Часто несколько таких «горячих точек» расположены рядом и работают вместе, формируя крупные «супер-энхансеры» (super-enhancers), которые особенно важны для активации правильных генов.

Контекст и перспективы

Открытие было сделано при изучении того, как стволовые клетки превращаются в жировые (адипоциты). Понимание этого процесса позволит им манипулировать образованием жировых клеток.

• Существуют белые (запасают жир) и бурые (сжигают жир) адипоциты.
• Если найти способ направлять развитие стволовых клеток в бурые, а не в белые жировые клетки, это может помочь в борьбе с ожирением.
• Новые данные открывают возможности для этого через фокусировку на специфических сайтах ДНК, где белки работают совместно.

Методология

Исследователи работали с известной клеточной линией, которую можно за неделю в лаборатории индуцировать к развитию в жировые клетки с помощью специального коктейля гормонов. Процесс регулируется транскрипционными факторами. «Горячие точки» действуют как ключевые узлы в геноме, где интегрируются разные сигналы на небольшом участке ДНК.

Исследование демонстрирует чрезвычайно высокую степень кооперативности между транскрипционными факторами на уровне ДНК, что, по-видимому, критически важно для направления развития стволовых клеток.