Разработан новый тип стволовых клеток, способный создавать химеры и предшественников половых клеток

Исследователи из UT Southwestern создали новый тип плюрипотентных стволовых клеток (PSCs) из мышей, лошадей и человека, названный «XPSCs». Эти клетки занимают промежуточное состояние между «наивными» и «примированными» эмбриональными стволовыми клетками.

Ключевые свойства XPSCs

• Способность к образованию химер: XPSCs могут встраиваться в эмбрионы и формировать внутривидовые (между особями одного вида) и межвидовые (между разными видами) химеры.
• Дифференцировка в культуре: Клетки могут напрямую превращаться в первичные половые клетки (предшественники сперматозоидов и яйцеклеток) в чашке Петри.
• Стабильность: Клетки оставались стабильными и размножались в культуре около двух лет.

Метод получения и эксперименты

Для стабилизации промежуточного состояния ученые создали условия, одновременно активирующие три ключевых сигнальных пути: WNT, FGF и TGF-ß.

• Внутривидовые химеры: XPSCs мышей, помеченные флуоресцентным белком, успешно встраивались в эмбрионы мышей другого окраса и выявлялись в тканях родившегося потомства.
• Межвидовые химеры: XPSCs лошади, введенные в эмбрион мыши, участвовали в развитии органов мыши, несмотря на огромную разницу в сроках беременности (почти год у лошади против ~20 дней у мыши). Это указывает, что сигналы клеток мыши определяют темпы развития органов.
• Человеческие XPSCs также показали способность дифференцироваться в различные ткани и формировать первичные половые клетки in vitro.

Потенциальное значение

Исследование, опубликованное в Cell Stem Cell, открывает возможности для:

• Фундаментальной биологии: Сравнение XPSCs разных видов поможет понять эволюционно консервативные генетические программы.
• Регенеративной медицины: Изучение коммуникации клеток в химерах может ускорить выращивание тканей и органов для трансплантации.
• Репродуктивных технологий: Создание спермы и яйцеклеток из химерных первичных половых клеток может помочь в сохранении вымирающих видов и лечении бесплодия.

«Эти XPSCs обладают огромным потенциалом. Наше исследование помогает открыть дверь для каждой из этих возможностей», — говорит руководитель работы Джун Ву, доктор философии.