Эмбриональные стволовые клетки – незаменимый инструмент исследований

В недавнем исследовании, результаты которого были опубликованы в журнале Cell Stem Cell, ученые нашли новый подход к изучению наиболее распространенной формы врожденной мышечной дистрофии – миотонической дистрофии 1 типа (ДМ1), с помощью эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) человека.

Мышечная дистрофия 1 типа проявляется прогрессирующей слабостью и разрушением скелетных мышц, а также многочисленными дефектами центральной нервной системы. Несмотря на то, что ученые добились значительных успехов в исследовании данного заболевания, выявив генетические мутации, ответственные за его развитие, молекулярные механизмы, лежащие в основе ДМ1, до сих пор не выяснены, что затрудняет разработку эффективной терапии. Исследовательская группа из Французского Института Клеточной Терапии (France's Institute for Stem Cell Therapy, I-Stem) под руководством профессора Сесиль Мартинат (Cecile Martinat) задалась целью найти новые молекулярные факторы, вовлеченные в развитие ДМ1, и провела исследование на ЭСК человека с целью поиска различий между клетками, содержащими мутации ДМ1, и нормальными клетками.

«Мы использовали линии плюрипотентных стволовых клеток, полученные из человеческих эмбрионов и характеризующиеся наличием мутаций в гене, ответственном за развитие ДМ1, - объясняет Мартинат, - Эти клетки способны к самообновлению и могут дифференцироваться в любой специализированный тип клеток, что позволяет нам проводить функциональные исследования».

Исследуя нервные клетки, полученные из ЭСК с мутациями ДМ1, ученые выявили в них пониженную экспрессию генов семейства SLITRK и, соответственно, снижение продукции белков данного семейства, что обнаруживалось также в биопсии мозга пациентов с ДМ1. Белки семейства SLITRK участвуют в процессах роста нейронов и образовании синапсов – контактов нейронов друг с другом и другими клетками. Ученые также выяснили, что изменения в экспрессии генов семейства SLITRK приводили к нарушениям взаимодействий нервных клеток, культивированных совместно с мышечными клетками.

«Эти невропатологические механизмы могут быть клинически значимыми и влиять на функциональные изменения нервно-мышечных контактов, ассоциированные с ДМ1», - говорит Мартинат.

«Мы продемонстрировали, что эмбриональные стволовые клетки являются подходящей моделью для изучения молекулярных событий, вовлеченных в патогенез мышечной дистрофии 1 типа. Это особенно актуально сейчас, так как в феврале прошлого года французский парламент проголосовал в пользу пересмотра законопроекта, ограничивающего исследования с эмбриональными стволовыми клетками», - говорит глава I-Stem, профессор Марк Першанский (Marc Peschanski).

В настоящее время исследователи и клиницисты призывают Сенат Франции разрешить исследования человеческих эмбриональных стволовых клеток. Возможно, результаты данного исследования также поспособствуют отмене ограничений на исследования ЭСК, принятые в других странах, например, в США.

По материалам:
Cell Press

Оригинальная статья:
Antoine Marteyn, Yves Maury, Morgane M. Gauthier, Camille Lecuyer, Remi Vernet, Jérôme A. Denis, Geneviève Pietu, Marc Peschanski, Cécile Martinat. Mutant Human Embryonic Stem Cells Reveal Neurite and Synapse Formation Defects in Type 1 Myotonic Dystrophy. Cell Stem Cell, 31 March 2011.