Новые достижения в культивировании эмбриональных стволовых клеток

Эмбриональные стволовые клетки при культивировании в лабораторных условиях способны давать начало специализированным клетками всех тканей эмбриона и взрослого организма. Как только это было выяснено, в мире начало проводиться огромное количество исследований, направленных на создание клеточных препаратов для восстановления поврежденных органов человека. Первый метод культивирования ЭСК человека был также предложен учеными из Каролинского Института. В настоящее время ЭСК возможно культивировать на слое так называемых фидерных (питающих) клеток, представляющих собой эмбриональные мышиные фибробласты, в питательной среде, содержащей белки животного происхождения. Такой метод делает невозможным дальнейшее использование ЭСК в терапевтических целях, поскольку существует вероятность загрязнения культуры ЭСК ксеногенными белками, а также инфицирования ЭСК вирусами животных.

«Благодаря ламинину-511, мы впервые можем получать большие количества ЭСК человека в стандартизированных условиях, - говорит руководитель исследования профессор Карл Триггвасон (Karl Tryggvason), - Это открывает нам возможности для создания различных типов стволовых клеток для терапевтических целей».

Совместно с коллегами из Гарвардского Института Стволовых Клеток (Harvard Stem Cell Institute) ученые также показали, что тем же самым способом можно культивировать и так называемые индуцированные плюрипотентные клетки, которые были получены из дифференцированных клеток взрослого организма с помощью методов генной инженерии, и по своим свойствам не отличаются от ЭСК.

Ламинин-511 – белок, являющийся компонентом внеклеточного матрикса, к которому могут прикрепляться клетки. В формирующемся эмбрионе этот белок необходим для поддержания стволовой клетки в недифференцированном состоянии. После начала дифференцировки тканей у эмбриона начинают вырабатываться другие типы ламининов и прочих белков внеклеточного матрикса.

В силу того, что ламинин-511 практически невозможно выделить из тканей и очень сложно синтезировать, до настоящего времени он был недоступен для исследователей. Однако за последние два десятилетия исследовательская группа Карла Триггвасона клонировала гены большинства ламининов человека, изучила их биологическую роль, описала две генетических болезни, связанные с нарушениями функций ламининов, а в последние годы даже синтезировала данные белки, используя методы генной инженерии. Таким образом, возможно, ламинин-511 вскоре войдет в рутинную практику культивирования эмбриональных клеток, значительно облегчив работу ученых и давая надежду на применение ЭСК в клинике.

По материалам:
Karolinska Institutet

Оригинальная статья:
Rodin S. et al. Long-term self-renewal of human pluripotent stem cells on human recombinant laminin-511. Nature Biotechnology, 2010.