Иммунная система из эмбриональных стволовых клеток
Эмбриональные стволовые клетки рассматриваются как возобновляемый источник примитивных клеток, теоретически способных превращаться в клетки всех органов и тканей. Кроме пластичности эти клетки обладают еще одной важной характеристикой – они экспрессируют мало антигенов гистосовместимости, вызывающих отторжение трансплантированных тканей, что значительно облегчает поиск подходящих доноров.
В более ранних работах международная группа исследователей, работающих под руководством профессора Николаса Завазава (Nicholas Zavazava) из университета штата Айова, продемонстрировала возможность трансформации эмбриональных стволовых клеток посредством введения в них гена HOXB4, белок которого направляет дифференцировку неспециализированных клеток в гемопоэтические и значительно усиливает их пролиферацию. Введение таких клеток мышам с опустошенным радиоактивным излучением костным мозгом восстанавливало кроветворение, однако ученые не проанализировали их способность восстанавливать нормально функционирующую иммунную систему, в особенности способность обеспечивать животным защиту от вирусов и реагировать на вакцинацию. Необходимо было убедиться в способности эмбриональных стволовых клеток восстанавливать утраченную при облучении иммунную систему, поскольку находящиеся в матке эмбрионы в ней не нуждаются.
В новой работе, результаты которой опубликованы в журнале Blood (Kun-Ming Chan et al., Hematopoiesis and immunity of HOXB4-transduced embryonic stem cell-derived hematopoietic progenitor cells), авторы использовали содержащие HOXB4 эмбриональные стволовые клетки для замещения опустошенного облучением костного мозга трансгенных мышей, изначально не имевших функциональной иммунной системы. Трансплантация этих клеток обеспечивала восстановление устойчивого кроветворения. Лабораторное тестирование подтвердило то, что предшественниками формирующихся при этом клеток крови были трансплантированные эмбриональные стволовые клетки.
После этого авторы инфицировали животных LCMV – распространенным вирусом грызунов, – и наблюдали за изменением активности Т-клеток, отражающей эффективность развития противовирусного иммунитета. Несмотря на то, что количество формирующихся Т-клеток было невелико, они адекватно реагировали на попадание вируса в организм. Кроме того, у животных было зарегистрировано появление В-лимфоцитов и других иммунных клеток, необходимых для полноценного функционирования системы иммунитета. Кроме того, вакцинация животных вызывала формирование иммунных клеток, специфичных к введенному антигену. По сравнению с группой контроля у мышей экспериментальной группы развивался менее выраженный иммунный ответ на инфицирование и вакцинацию, однако он был регистрируем и достаточно эффективен.
Кроме того, в течение 200 дней после трансплантации ни у одного из 70 животных не произошло формирования ни злокачественных, ни доброкачественных опухолей (склонность недифференцированных эмбриональных стволовых клеток к озлокачествлению является основным препятствием для применения их в медицине).
Полученные результаты впервые демонстрируют способность экспрессирующих белок HOXB4 эмбриональных стволовых клеток дифференцироваться в полноценные клетки иммунной системы. Специалисты считают, что эта работа является значительным шагом в развитии клеточной терапии.
Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru по материалам EurekAlert!
14.02.2008