Из клеток кожи получены соматические стволовые клетки

Ученым из Института молекулярной биомедицины общества Макса Планка (Max Planck Institute for Molecular Biomedicine) (Мюнстер, Германия) удалось получить соматические стволовые клетки из полностью дифференцированных клеток. Используя уникальную комбинацию ростовых факторов и соответствующие условия культивирования, научная группа под руководством Ханса Шёлера (Hans Schöler) индуцировала дифференциацию мышиных клеток кожи в соматические нервные стволовые клетки.

«Результаты нашего исследования показали, что перепрограммирование соматических клеток не требует прохода через стадию плюрипотентных стволовых клеток, - объясняет Шёлер, - Благодаря новому подходу регенерация тканей может стать более простым и безопасным процессом».

До настоящего времени плюрипотентные стволовые клетки считались основой науки о стволовых клетках. Исторически ученые получали эти клетки из полностью дифференцированных соматических клеток. В соответствующих условиях среды плюрипотентные клетки способны к дифференцировке в любой тип клеток организма, но их плюрипотентность также несет определенные недостатки, которые препятствуют их широкому применению в медицине. По словам Шёлера, плюрипотентные стволовые клетки проявляют столь высокую степень пластичности, что в неправильных условиях они, вместо того, чтобы восстанавливать ткань или орган, могут образовать опухоли. Научная группа Шёлера нашла решение этой проблемы: полученные ими клетки всего лишь мультипотентны. Это означает, что клетки не могут дать начало всем клеточным типам, а только лишь нескольким – в данном случае, определенному типу клеток нервной ткани. Эта особенность дает ряд преимуществ с точки зрения терапевтических возможностей.

Для того чтобы позволить дифференцированным клеткам взаимопревращаться в соматические стволовые клетки, ученые тщательно подобрали комбинацию множества различных ростовых факторов и белков, направляющих клеточный рост. «Одним из выбранных факторов стал Brn4, который ранее никогда не использовался в подобных исследованиях. Именно он позволил быстро и эффективно конвертировать дифференцированные клетки в нейрональные соматические стволовые клетки», - объясняет Шёлер. Взаимопревращение становится более эффективным, если клетки, стимулированные ростовыми факторами и помещенные в правильные условия среды, делятся чаще. «Постепенно клетки теряют свою молекулярную память о том, что они когда-то были клетками кожи, - комментирует Шёлер. – Уже после нескольких циклов клеточного деления новые нервные соматические стволовые клетки были практически неотличимы от стволовых клеток, естественным образом находящихся в ткани.

Полученные данные наводят на мысль о том, что новый метод заключает в себе огромный терапевтический потенциал: «Тот факт, что эти клетки мультипотентны, значительно снижает риск развития злокачественных новообразований. Это означает, что в недалеком будущем они могут использоваться для регенерации поврежденных тканей. Но прежде чем мы придем к этому, необходимо провести еще множество исследований». Поскольку данные получены в экспериментах с использованием мышиных клеток кожи, на следующем этапе необходимо воспроизвести эксперименты на соответствующих клетках человека. К тому же необходимо изучить, как стволовые клетки будут вести себя в долгосрочном периоде, чтобы выяснить, способны ли они поддерживать стабильность на протяжении длительного времени.

«Полученные нами данные могут оказать значительное влияние на медицину, - говорит Шёлер. – В настоящий момент проект находится лишь на начальной стадии, однако при тесном сотрудничестве с фармацевтической отраслью переход от фундаментальной науки к прикладной может быть достаточно быстрым и успешным. Вот почему соответствующую инфраструктуру необходимо создавать уже сейчас. Основа готова, и все, что нам нужно сейчас – это правильные политические меры для проложения пути от фундаментальных исследований к медицинскому применению».



Фото иммунофлуоресцентной микроскопии индуцированных нейральных стволовых клеток с использованием антител против двух маркеров нейральных стволовых клеток – SSEA1 (красного цвета) и Olig2 (зеленого цвета). (фото: © MPI for Molecular Biomedicine)

По материалам Max-Planck-Gesellschaft

Оригинальная статья:
Han D.W., Tapia N., Hermann A., Hemmer K., Höing S., Araúzo-Bravo M.J., Zaehres H., Frank S., Moritz S., Greber B., Yang J.H., Lee H.T., Schwamborn J.C., Storch A., Schöler H.R. Direct Reprogramming of Fibroblasts into Neural Stem Cells by Defined Factors. Cell Stem Cell, April 6, 2012 (scheduled)