Чистые клетки печени и поджелудочной из стволовых: новый метод дифференцировки

Эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) могут превращаться более чем в 200 различных типов клеток. Однако получение из них чистых популяций нужного типа без примесей других линий остаётся сложной задачей.

Исследовательская группа под руководством Бинг Лима из Genome Institute of Singapore (A*STAR) разработала метод, позволяющий направленно дифференцировать ЭСК в высокоочищенные популяции клеток печени или поджелудочной железы. Такие чистые клетки могут стать основой для терапии или платформой для скрининга лекарств.

"Гетерогенные смеси типов клеток непригодны для трансплантации или других терапевтических целей", — объясняет Кайл Ло, бывший сотрудник лаборатории Лима.

Ключ к успеху — контроль сигналов развития. Учёные систематически изменяли ключевые сигнальные пути на четырёх последовательных этапах формирования энтодермы — клеточного типа, дающего начало печени, лёгким и кишечнику.

Важное открытие: факторы роста и сигнальные белки, которые сначала помогают превратить ЭСК в клетки-предшественники энтодермы, необходимо ингибировать в течение 24 часов, чтобы клетки не превратились в мезодерму (другой тип ткани).

Это знание о временнóй динамике сигналов позволило команде на каждом этапе развития направлять ЭСК исключительно в сторону клеток печени или поджелудочной железы, подавляя альтернативные пути.

Исследователи также обнаружили, что энхансеры энтодермы в неопределившихся клетках существуют в разнообразных "пре-энхансерных" состояниях, и задокументировали "пермиссивные" хроматиновые метки, обеспечивающие гибкость развития ЭСК.

"Сначала нам нужно было понять сигналы, контролирующие дифференцировку стволовых клеток и "разделение" линий, — говорит Кайл Ло. — Затем мы смогли подавить дифференцировку ЭСК в другие типы клеток и направить их исключительно к однородной популяции нужных клеток".