Усовершенствованы критерии оценки тотипотентных стволовых клеток
Исследователи из Каролинского института (Швеция), SickKids (Канада) и KU Leuven (Бельгия) разработали метод для определения самого универсального типа стволовых клеток, способных развиться во все типы клеток организма. Исследование тотипотентных стволовых клеток мыши опубликовано в Nature Cell Biology.
Создание линии мышиных стволовых клеток в тотипотентном состоянии в лаборатории — давняя цель ученых. Такие клетки позволили бы изучать нормальное развитие и регенеративную медицину.
Тотипотентность — это способность клетки генерировать все типы клеток раннего эмбриона, а также его поддерживающие структуры, включая плаценту. Эта способность обычно обнаруживается только в течение первых нескольких клеточных делений эмбриона.
До сих пор были созданы линии мышиных стволовых клеток в плюрипотентном состоянии. Однако эти клетки могут образовывать другие типы клеток только в эмбрионе или плаценте, но не в обоих одновременно.
Критерии оценки тотипотентности
Международная команда определила три критерия, которым должна соответствовать линия мышиных стволовых клеток, чтобы считаться тотипотентной:
- Генетическая активность клеток (профили экспрессии генов) должна быть ближе к клеткам раннего эмбриона, чем к плюрипотентным стволовым клеткам.
- Клетки должны легко трансформироваться в стволовые клетки плаценты или в структуру, подобную раннему эмбриону, в искусственной среде.
- Самое важное: клетки должны способствовать образованию как плаценты, так и плода при возвращении в среду раннего эмбриона.
Исследователи протестировали две различные линии мышиных стволовых клеток, которые ранее были описаны как потенциально тотипотентные, используя свои критерии.
"Хотя обе линии показали некоторые различия в экспрессии генов по сравнению с плюрипотентными стволовыми клетками, они не были похожи на тотипотентные клетки раннего эмбриона и не образовывали определенные функциональные клетки в плаценте", — говорит Фредрик Ланнер, один из авторов-корреспондентов.
Поиск истинно тотипотентной стволовой клетки продолжается. Следующий шаг — расширение этих исследований на человека для лучшего моделирования раннего эмбрионального развития.
Ресурс для научного сообщества
Результатом исследования стал четкий набор критериев для валидации любых новых клеточных линий. Кроме того, команда провела всесторонний анализ экспрессии и регуляции генов на уровне единичных клеток для эмбрионов и различных линий плюрипотентных стволовых клеток. Этот анализ станет ценным ресурсом для научного сообщества.