Исследователи получили тубулярные клетки почек из стволовых клеток

29.12.201314750

Ученые разработали комбинацию веществ, способных при введении в культуру стволовых клеток в определенном порядке включать гены, активные в клетках почек, в той же последовательности, в какой они включаются в процессе эмбрионального развития почек. При пересадке во взрослую или эмбриональную почку мышей полученные клетки почек вели себя подобно нормальным клеткам органа.

Хроническая болезнь почек является серьезной проблемой, угрожающей здоровью людей по всему миру. В настоящее время для лечения почечной недостаточности медики используют почечный диализ и трансплантацию органа. Новое достижение, которое позволит воссоздавать или восстанавливать ткань почки, может стать многообещающей альтернативой и значительно продвинет регенеративную медицину в этой области. Результаты работы опубликованы в Journal of the American Society of Nephrology (JASN).

В течение пяти лет доктор медицины Альберт Лэм (Albert Lam), доктор философии Бенджамин Фридман (Benjamin Freedman), доктор медицины и философии Рюджи Морицан (Ryuji Morizane), а также их коллеги из Женского Госпиталя Бригхэм (Brigham and Women's Hospital) разрабатывали стратегию превращения эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) и индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) в клетки почки для дальнейшей регенерации органа.

«Нашей целью была разработка простого, эффективного и воспроизводимого метода дифференциации плюрипотентных стволовых клеток человека в клетки мезенхимы – ранней ткани развивающегося эмбриона, из которой развиваются, в частности, почки», - говорит доктор Лэм.

По мнению исследователя, полученные клетки являются потенциальными «стартовыми блоками» для получения более специфичных клеток почки.

Ученые подобрали смесь соединений, способных при введении в культуру стволовых клеток в определенном порядке вызывать выключение эмбриональных генов и включение генов, характерных для клеток почек, именно в той последовательности, в какой это происходит при эмбриональном развитии органа. Исследователям удалось дифференцировать как ЭСК, так и ИПСК человека в клетки, экспрессирующие гены PAX2 и LHX1, - ключевые маркеры промежуточной мезодермы. ИПСК были созданы путем трансформации фибробластов (многофункциональных клеток соединительной ткани), полученных из образца биопсии кожи, в плюрипотентные клетки. Такой подход делает возможным персонализированное лечение, при котором исходные клетки могут быть получены из клеток кожи пациента. Дифференцированные клетки экспрессировали многочисленные гены, характерные для промежуточной мезодермы, и могли спонтанно давать начало тубулярным структурам, экспрессирующим маркеры зрелых почечных канальцев. Полученные клетки исследователи дифференцировали в клетки, экспрессирующие гены SIX2, SALL1, и WT1 – основные маркеры мезенхимной метанефрической капсулы, содержащей популяцию прогениторных (зародышевых) клеток, дающих начало практически всем эпителиальным клеткам почки.

При трансплантации во взрослые или эмбриональные почки мышей полученные клетки также продолжали себя вести подобно клеткам почки; это позволяет надеяться, что однажды исследователи создадут почечные ткани, способные функционировать в организме пациента и имеющие 100% гистосовместимость.

«Мы полагаем, что успешное получение прогениторных или функциональных клеток почки из плюрипотентных стволовых клеток человека позволит усовершенствовать клиническую и трансляционную медицину, включая тканевую биоинженерию, а также разработать устройства для лечения острых и хронических повреждений почки, скрининга токсичности лекарств и новых препаратов, а также моделирования болезни почек человека», - говорит доктор Лэм.

По материалам American Society of Nephrology

Оригинальная статья:
Albert Q. Lam, Benjamin S. Freedman, Ryuji Morizane, Paul H. Lerou, M. Todd Valerius, and Joseph V. Bonventre. Rapid and Efficient Differentiation of Human Pluripotent Stem Cells into Intermediate Mesoderm that Forms Tubules Expressing Kidney Proximal Tubular Markers. JASN, December 19, 2013 DOI: 10.1681/ASN.2013080831


Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей