Человеческие стволовые клетки вернули в максимально незрелое состояние
Исследователи Кембриджского института стволовых клеток, входящего в структуру Совета медицинских исследований Великобритании, успешно «перезагрузили» человеческие плюрипотентные стволовые клетки в состояние, соответствующее уровню развития клеток эмбриона до его имплантации в стенку матки (7-9 дней). До сих пор такие «ранние» стволовые клетки не удавалось получить в лабораторных условиях.
Человеческие плюрипотентные стволовые клетки, способные давать начало всем типам клеток организма, можно получить в лаборатории путем выделения из эмбрионов, находящихся на ранних стадиях развития, или индуцирования перехода клеток взрослого организма в недифференцированное состояние.
Однако до сих пор исследователям не удавалось получить абсолютно недифференцированные клетки. Все существующие на сегодняшний день популяции клеток демонстрируют склонность к дифференцировке в клетки того или иного типа, что, по-видимому, является отражением пройденных ими ранних этапов дифференцировки.
В экспериментах на человеческих эмбриональных и индуцированных плюрипотентных стволовых клетках авторы продемонстрировали возможность решения этой проблемы путем краткосрочной экспрессии двух генов – NANOG и KLF2, – запускающей активацию системы генов, обеспечивающей возвращение клеток в исходное недифференцированное состояние. При культивировании в лабораторных условиях полученные с помощью этого подхода клетки демонстрировали способность к бесконечному поддержанию популяции и дифференцировке во все типы клеток, в том числе нейроны и кардиомиоциты.
Изучение поведения этих клеток позволит специалистам разобраться в механизмах развития нормального эмбриона, а также в его возможных нарушениях, ведущих к самопроизвольным прерываниям беременности и врожденным дефектам. Примитивное состояние «перезагруженных» стволовых клеток облегчит их культивирование в лабораторных условиях и проведение манипуляций с целью получения специализированных клеток и тканей для последующего использования в регенеративной медицине.
Вверху – экспрессия характерных маркеров (KLF4, TFCP2L1, NANOG) на клетках бластоцисты человека (день 7).
Внизу – аналогичная ко-экспрессия соответствующих маркеров на «перезагруженных» стволовых клетках.
Статья Takashima et al. Resetting transcription factor control circuitry towards ground state pluripotency in human опубликована в журнале Cell.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Wellcome Trust-Medical Research Council:
Scientists reset human stem cells to earliest developmental state.
12.09.2014