Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • healthage-forum
  • vsh25
  • Vitacoin

Бета-клетки из жировых отложений

Исследователям Базельского филиала Швейцарской высшей технической школы Цюриха, работающим под руководством профессора Мартина Фуссенеггера (Martin Fussenegger), удалось с помощью искусственной генетической программы трансформировать стволовые клетки жировой ткани в клетки, практически идентичные инсулинпродуцирующим бета-клеткам поджелудочной железы. Это является большим достижением на пути к разработке персонализированной терапии сахарного диабета.

В рамках исследования авторы получили индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иПСК) из клеток жировой ткани 50-летнего пациента, с помощью факторов роста репрограммировали их в клетки-предшественники инсулинпродуцирующих клеток, которые впоследствии модифицировали с помощью сложной системы генов, разработанной таким образом, чтобы продуцируемые ее компонентами факторы роста в точности воспроизводили процесс созревания бета-клеток в организме.

Основными вовлеченными в этот процесс факторами роста являются белки, известные как Ngn3, Pdx1 и MafA. Их концентрации изменяются в ходе процесса созревания бета-клеток. Например, MafA отсутствует в начале процесса и появляется только на четвертый день, когда происходит конечное созревание клеток, при этом его концентрация резко увеличивается, после чего сохраняется на высоком уровне. Изменения концентраций белков Ngn3 и Pdx1 имеют очень сложный характер. Тогда как концентрация Ngn3 повышается, после чего снова понижается, уровень Pdx1 возрастает вначале и ближе к конце процесса созревания. Фуссенеггер подчеркивает, что для получения функционирующих бета-клеток эти процессы, в том числе временную динамику изменений концентраций факторов роста и их количественные значения, необходимо воспроизводить максимально точно.

Beta-cells1.jpg
Динамика изменения концентраций наиболее важных для дифференцировки бета-клеток факторов роста.
Рисунок ETH Zurich.

Бета-клетки, полученные в результате дифференцировки стволовых клеток жировой ткани, внешне не отличаются от своих естественных аналогов. Одним из основных признаков являются содержащиеся в них темные гранулы, являющиеся хранилищами инсулина. В присутствии глюкозы эти клетки, как и положено бета-клеткам, начинают секретировать инсулин.

Beta-cells2.jpg
Сравнение обычных (слева) и искусственных бета-клеток (справа).
Снимок из статьи в Nature Communications.

Несмотря на то, что количество высвобождаемого ими инсулина несколько ниже значений, характерных для обычных клеток, исследователи довольны результатом, так как им впервые удалось воспроизвести весь процесс дифференцировки клеток с помощью генетических методов.

Они отмечают, что ранее ученые направляли и регулировали процессы дифференцировки клеток путем добавления в культивационную среду различных химических соединений и белков с помощью пипеток. Однако точное соблюдение концентрации и временных промежутков при этом является очень сложной задачей, а увеличение объемов производства клеток – практически невозможно. Предложенный авторами подход лишен этих недостатков и обеспечивает превращение 75% стволовых клеток жировой ткани в функциональные бета-клетки.

На сегодняшний день авторы только научились выращивать полученные ими бета-клетки в культуре и не предпринимали попыток протестировать их способность корректировать проявления сахарного диабета. В ближайшем будущем они планируют усовершенствовать свой метод таким образом, чтобы весь процесс дифференцировки стволовых клеток от начали и до конца осуществлялся с помощью генетического репрограммирования.

Фуссенеггер также уверен, что предложенный его группой подход может использоваться для производства и других типов клеток. Он отмечает, что стволовые клетки жировой ткани можно дифференцировать в клетки разных типов и большинство людей располагает запасами жира, из которых эти клетки могут быть выделены в случае необходимости.

Статья Pratik Saxena et al. A programmable synthetic lineage-control network that differentiates human IPSCs into glucose-sensitive insulin-secreting beta-like cells опубликована в журнале Nature Communications.

Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам ETH Zurich: Beta cells from love handles.

12.04.2016

Читать статьи по темам:

взрослые стволовые клетки репрограммирование клеток бета-клетки инсулин Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Бета-клетки для лечения диабета достали из носа

Любой из двух типов диабета можно победить, в буквальном смысле покопавшись в носу.

читать

иМСК совершат революцию в медицине

Получаемые из взрослых клеток индуцированные мультипотентные стволовые клетки (иМСК) способны восстанавливать повреждения различных тканей без рисков, ассоциированных с использованием стволовых клеток других типов.

читать

Новый источник клеток для регенерации роговицы

Группа исследователей из школы медицинских наук Университета Питтсбурга показала, что стволовые клетки пульпы зубов мудрости могут быть превращены в стромальные клетки роговицы – кератоциты.

читать

Как починить разбитое сердце

Блокирование TGF-beta – белка, контролирующего клеточную пролиферацию и дифференцировку, – инициирует развитие стволовых клеток в кардиомиоциты. Потенциальный блокатор TGF-beta уже испытывается на животных с моделью инфаркта миокарда.

читать

Стволовые клетки кишечника? Сколько угодно!

В настоящее время авторы методики, позволяющей выращивать неограниченное количество стволовых клеток кишечника, работают над созданием тканей кишечника для трансплантации и разработкой новых методов быстрой проверки влияния препаратов на его клетки.

читать

Антитела превращают кроветворные клетки в нервные стволовые

Благодаря счастливой случайности ученые создали антитела, взаимодействие которых с рецептором поверхности гемопоэтических стволовых клеток костного мозга превращает их клетки-предшественники нейронов.

читать