Учёные создали тотипотентные клетки, подобные 8-клеточному эмбриону, для регенерации органов

Впервые в мире учёные из BGI-Research, Китайской академии наук и группы партнёров опубликовали в Nature исследование, объявив об открытии трансген-независимого, быстрого и контролируемого метода превращения плюрипотентных стволовых клеток в настоящие тотипотентные клетки, подобные 8-клеточному эмбриону. Это открывает путь для прогресса в регенерации органов и синтетической биологии.

Исследователи использовали передовые технологии одноклеточного секвенирования BGI, чтобы конвертировать плюрипотентные стволовые клетки (более "взрослую" версию ранних эмбриональных клеток) в более "юные" клетки. Эти клетки воспроизводят активацию зиготического генома человека и сохраняют весь потенциал для развития различных линий клеток.

Потенциальное применение:

• Регенеративная медицина: в будущем могут использоваться для восстановления поражённых болезнью человеческих органов, снижая зависимость мира от донорства.
• Изучение развития: создание искусственных бластоцист (бластоидов) для исследования раннего эмбрионального развития человека, лечения связанных с ним заболеваний и предотвращения выкидышей.
• Фундаментальные исследования: новая in vitro система для изучения раннего эмбриогенеза, связи между развитием и возникновением болезней, а также ресурс для изучения врождённых пороков.

Ключевой прорыв: хотя технология конвертации плюрипотентных клеток в клетки внутренней клеточной массы бластоцисты существовала, впервые удалось получить клетки, соответствующие более ранней стадии — 8-клеточному эмбриону. Критически важно, что исследователи впервые продемонстрировали in vivo способность этих конвертированных клеток создавать клетки плаценты.

Цитата авторов: "Тотипотентные клетки, подобные 8-клеточной стадии, воссоздают состояние эмбриона оплодотворённой яйцеклетки после всего 3 делений. По сравнению с плюрипотентными стволовыми клетками, они могут не только дифференцироваться в плацентарную ткань, но и потенциально развиваться в более зрелые органы, что несёт хорошие новости для миллионов пациентов, нуждающихся в трансплантации" (проф. Мигель А. Эстебан, д-р Абдул Мазид, д-р Ли Вэньцзюань).

Методология: международная команда обработала плюрипотентные стволовые клетки химическим коктейлем для создания клеток, подобных 8-клеточному эмбриону. Клетки были отсортированы, введены мыши для дальнейшего развития и проанализированы с помощью одноклеточного геномного анализа BGI. Эта технология позволила идентифицировать целевые клетки и доказать их тотипотентность.

Значение: достижение может в перспективе сделать реальностью индивидуализированную регенерацию органов, предложив альтернативу рисковому донорству и экспериментальной ксенотрансплантации.