Ученым удалось создать глиальные клетки в лаборатории

Ученые из Медицинской Школы при Западном Резервном Университете Кейса (Case Western Reserve University School of Medicine, США) разработали методику получения чистой популяции клеток, дифференцирующихся в клетки нейроглии, образующие миелиновую оболочку вокруг нервных волокон. Новый подход обладает большим потенциалом для разработки методов лечения пациентов с рассеянным склерозом, церебральным параличом и другими распространенными заболеваниями, связанными с демиелинизацией нервных волокон. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Methods.

«Исследование проводилось на мышиных плюрипотентных стволовых клетках, способных дифференцироваться в любой тип клеток организма, - говорит руководитель исследования Пол Тезар (Paul Tesar), адъюнкт-профессор генетики из Университета Кейса, - Нашей целью была разработка эффективной методики их дифференцировки в миелинизирующие клетки, называемые олигодендроцитарными прогениторными клетками (ОПК) или клетками-предшественницами нейроглии».

«Благодаря нашей методике появилась возможность получать функциональные клетки, восстанавливающие миелин у мышей, что предоставляет основу для разработки подобной методики для клеток человека, которая подошла бы для клинического использования», - говорит Роберт Х. Миллер (Robert H. Miller), директор по науке из Медицинской Школы при Университете Кейса.

Миелин защищает аксоны нервных клеток и обеспечивает их электрическую изоляцию, необходимую для проведения сигналов между нейронами. Недостаток миелина приводит к повреждению нервных волокон и снижению способности к передаче сигнала, что вызывает такие симптомы, как нарушение координации движений и когнитивных функций.

Ученым давно известно, что плюрипотентные стволовые клетки обладают способностью к дифференцировке в ОПК, но попытки искусственно направить клетки по этому пути дифференцировки ранее приводили к получению смеси клеток разных типов, не подходящих для изучения процесса продукции миелина и использования в терапевтических целях. Теперь Тезар с коллегами могут получить чистую популяцию ОПК из стволовых клеток мыши всего за 10 дней.

Процедура получения ОПК подразумевает проведение плюрипотентных стволовых клеток по всем этапам, которые проходят нормальные клетки во время эмбрионального развития, в лабораторных условиях. Сначала стволовые клетки обрабатывают смесью ростовых и дифференцировочных белковых факторов для дифференцировки их в самые примитивные клетки нервной системы. Затем эти клетки организуются в структуры, называемые нервными розетками. Для получения ОПК нервные розетки обрабатываются другим набором сигнальных молекул, необходимых для генерации ОПК в развивающемся спинном мозге. Далее клетки на протяжении месяца выращиваются в лаборатории на специфическом субстрате из белка ламинина с добавлением ростовых факторов.

Для получения из ОПК олигодендроцитов клетки необходимо обработать тиреоидным гормоном, являющимся ключевым компонентом на последней стадии дифференцировки олигодендроцитов.

Тестирование полученных клеток на нейронах и нервных волокнах с недостатком миелина (как в экспериментах in vivo, так и in vitro) показало, что олигодендроциты всего за несколько дней восстанавливали нормальную миелиновую оболочку, что говорит о возможности их использования в терапевтических целях.

По материалам:
Case Western Reserve University

Оригинальная статья:
Fadi J Najm, Anita Zaremba, Andrew V Caprariello, Shreya Nayak, Eric C Freundt, Peter C Scacheri, Robert H Miller, Paul J Tesar. Rapid and robust generation of functional oligodendrocyte progenitor cells from epiblast stem cells. Nature Methods, 2011; DOI: 10.1038/nmeth.1712