Ученые разработали метод определения стадий репрограммирования стволовых клеток

Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе под руководством профессора Кэтрин Плат установили первую в своем роде методологию, которая определяет уникальные стадии, через которые проходят специализированные клетки, превращаясь в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC), напоминающие клетки эмбриона.

Исследование опубликовано в журнале Cell.

iPSC обладают уникальной способностью к самообновлению и могут стать любой клеткой человеческого тела. Их получают путем репрограммирования клеток кожи или крови, что не требует использования эмбриона. Сам процесс репрограммирования длится 1–2 недели и крайне неэффективен: успешно завершают его менее одного процента исходных клеток. Этапы, через которые проходит клетка, до конца не изучены.

«Углубляя понимание репрограммирования клеток, мы можем улучшить моделирование болезней и создание лучших источников специализированных клеток для терапии», — сказала Кэтрин Плат.

Используя подробный пошаговый анализ, ученые индуцировали репрограммирование клеток кожи в iPSC и ежедневно наблюдали за процессом трансформации на уровне отдельных клеток. Данные собирали в течение двух недель.

Команда обнаружила, что изменения происходят последовательно, стадия за стадией, и эти этапы были одинаковыми во всех проанализированных системах репрограммирования и типах клеток.

«Теперь можно определить точную стадию репрограммирования любой клетки. Это большое изменение в мышлении, так как дает ученым простые и эффективные инструменты для изучения создания стволовых клеток», — отметил Винсент Паск, соавтор исследования.

Также выяснилось, что стадии репрограммирования в iPSC не являются простым обратным путем эмбрионального развития. Некоторые шаги идут в обратном порядке, другие — нет и сопротивляются изменению вплоть до поздних стадий.

«Это отражает, как клетки не любят менять свою специализацию и сопротивляются изменению идентичности. Это сопротивление также объясняет, почему репрограммирование успешно лишь у очень малой доли исходных клеток», — пояснил Паск.

В будущем лаборатория Плат планирует изолировать определенные типы клеток на конкретных стадиях репрограммирования и надеется, что исследование стимулирует дальнейшее изучение характеристик развития iPSC.