Клетки кожи человека перепрограммированы в стволовые
Сразу две группы учёных из Японии и США объявили о том, что им удалось передать клеткам кожи человека свойства эмбриональных стволовых клеток. Возможно, это открытие остановит этические, политические и медицинские распри вокруг использования эмбрионов для выращивания необходимых для трансплантации тканей и органов.
Первая группа под руководством Синя Яманака (Shinya Yamanaka) из университета Киото (Kyoto University) была фактически первооткрывателем в этой области.
Руководителем второй группы учёных является Джеймс Томпсон (James Thompson) из университета Висконсина-Мэдисона (University of Wisconsin-Madison).
Попытки создания человеческих плюрипотентных клеток (то есть стволовых, находящихся на одной из стадий развития) начали предприниматься учёными чуть больше года назад. А именно после выхода в журнале Cell статьи команды Яманака.
Тогда им удалось определить четыре гена, «включение» которых в обычных клетках из тканей хвоста мышей привело к появлению у них (клеток) свойств эмбриональных стволовых клеток (ЭСК).
Доктор Синя Яманака является также старшим исследователем института сердечно-сосудистых заболеваний Гладстона (Gladstone Institute of Cardiovascular Disease) (фото с сайта iscr.ed.ac.uk).
Поясним. ДНК во всех клетках одного организма (кроме половых) одинакова. Элементарные составляющие ткани тех или иных органов различаются только тем, какие гены у них включены, а какие выключены, то есть геном у всех идентичен, но режим работы, в котором он находится — различен и, регулируя экспрессию генов, клетки человека можно перепрограммировать.
Также как и ЭСК, новые так называемые индуцированные плюрипотентные клетки (induced pluripotent stem cells — iPS cells) способны дифференцироваться, то есть становиться клеткой любого из 220 типов клеток человеческого организма (например, нервной, иммунной или кровеносной системы).
При этом для их создания нет необходимости использовать человеческие эмбрионы. А именно запрет властей на проведение подобных экспериментов затормозил работу многих исследовательских групп во всём мире.
Ещё одно преимущество нового метода в том, что перепрограммированные клетки пациента не будут отторгаться организмом. Поэтому, когда методику полностью доработают, она будет подходить любому человеку.
Учёные добились таких результатов с помощью ретровируса, который внедрил четыре новых гена в ДНК клеток.
Яманака и коллеги использовали обнаруженные ранее транскрипционные факторы (белки, участвующие в синтезе ДНК) Oct3/4, Sox2, c-Myc и Klf4 и внедрили их в клетки кожи лица и соединительной ткани. В результате они получали в среднем одну плюрипотентную клетку на 5 тысяч в начальной колонии.
Результат их работы появится 30 ноября в журнале Cell.
Лаборатория Томпсона взялась за транскрипционные факторы Oct4, Sox2, NANOG и Lin28. Их результат был несколько ниже: одна клетка на 10 тысяч начальных.
Статья, посвящённая этой работе, была опубликована в журнале Science.
Обе технологии имеют один общий недостаток: полученные клетки могут мутировать. Так что одним из следующих шагов станет поиск других способов «включения» тех или иных генов.
Различие между клонированием и перепрограммированием.
Клонирование: 1) яйцеклетка, 2) клетка тела, 3) ядра клеток удаляются, 4) ядро клетки тела внедряется в яйцеклетку, 5) клонированная клетка становится эмбрионом, 6) стволовые клетки, полученные из эмбрионов. Перепрограммирование: 1) клетки кожи, 2) встроенные гены инициируют перепрограммирование клетки, 3) перепрограммированные клетки, похожие на стволовые клетки (иллюстрация с сайта bbc.co.uk).
Стоит отметить, что японским учёным удалось получить скопления клеток сердечной мышцы, которые имитировали сердцебиение, уже через 12 дней дифференциации. Но прежде чем биологи научатся выращивать настоящие ткани и органы для трансплантации и других целей, пройдёт ещё несколько лет.
Читайте также о том, что стволовые клетки можно получать из костного мозга, молочных зубов, из белых клеток крови и волос и даже из глаз трупов. К тому же они обладают половым различием.
Почему не Стоит Выбрасывать Молочные Зубы
