Восемь генов превращают стволовые клетки мыши в ооцитоподобные клетки

Исследователи из Японии сообщают в журнале Nature, что активации всего восьми генов, кодирующих белки-регуляторы, достаточно для прямого превращения стволовых клеток мыши в ооцитоподобные клетки. Эти клетки созревают и даже могут быть оплодотворены, как яйцеклетки.

Уникальность ооцитов

Ооциты — это первый шаг в создании новой жизни. Их уникальность заключается в способности дать начало более чем 200 типам специализированных клеток организма. Ключевую роль в этом играет сложная смесь веществ в цитоплазме клетки. Именно цитоплазма ооцита позволяет создать новую жизнь даже при замене его ядра на ядро соматической клетки (как в случае с овцой Долли).

Открытие восьми факторов

Группа под руководством профессора Кацухико Хаяси из Университета Кюсю, проанализировав развитие ооцитов мыши, идентифицировала восемь генов транскрипционных факторов. Эти гены не только необходимы для роста ооцитов, но и могут напрямую конвертировать стволовые клетки мыши в ооцитоподобные.

«Я сначала не мог поверить, что стволовые клетки мыши так быстро и легко принимают форму ооцитов после введения всего нескольких факторов, но повторные эксперименты доказали, что это правда», — говорит первый автор исследования Нобухико Хамадзаки.

Результаты эксперимента

• Конверсия клеток: Эмбриональные стволовые клетки и индуцированные плюрипотентные стволовые (iPS) клетки мыши стабильно превращались в ооцитоподобные при принудительной экспрессии восьми факторов. В некоторых случаях хватало и четырех факторов, но воспроизводимость результата была хуже.
• Созревание и оплодотворение: В присутствии вспомогательных клеток ооцитоподобные клетки развивали структуры, подобные зрелым яйцеклеткам, но с аномальной структурой хромосом. Несмотря на это, их можно было оплодотворить in vitro, и некоторые демонстрировали раннее развитие вплоть до стадии восьми клеток.

Перспективы применения

Хотя ядра таких ооцитоподобных клеток могут быть непригодны для долгосрочного развития, их цитоплазма представляет огромную ценность.

«Цитоплазма ооцитов — бесценный ресурс в репродуктивной биологии и медицине. Этот метод может предоставить новый инструмент для производства больших её количеств без инвазивных процедур», — отмечает Кацухико Хаяси.

Метод может быть использован для исследований в репродуктивной биологии и для таких методов лечения, как митохондриальная заместительная терапия, призванная предотвратить передачу митохондриальных заболеваний от матери к ребенку. Хотя для человека процесс может оказаться сложнее, первые результаты на мышах очень перспективны.