Стволовые клетки научились получать с помощью кислоты
Процедура получения стволовых клеток с помощью кислоты. Изображение: Haruko Obokata et al., Nature., 2014
Биологи из японского исследовательского института RIKEN и Гарвардской медицинской школы обнаружили, что зрелые клетки крови можно перепрограммировать в стволовые с помощью простой инкубации в кислой среде. Получившиеся клетки могут самостоятельно включаться в состав разных тканей. Работа опубликована в Nature, о ней пишет BBC News.
Работа проводилась на лимфоцитах, выделенных из селезенки мышей с помощью клеточного сортера — прибора, разделяющего клетки на основе их поверхностных антигенов. Выделенные клетки инкубировали около получаса в слабокислой среде (pH=5,7), а затем высевали на стандартную среду. Последующий анализ показал, что лимфоциты превращались в клетки, напоминающие стволовые.
Авторы дали название таким клеткам STAP (stimulus-triggered acquisition of pluripotency - «клетки со стимул-приобретенной плюрипотентностью»). После кислотной инкубации у них включались «молодые» гены, а участки ДНК, работа которых обычно ингибирована у зрелых клеток, теряли эпигенетические «глушащие» метки и становились активны. Авторы проверили, что инкубация действительно перепрограммирует зрелые клетки, а не убивает их, отфильтровывая некоторое количество стволовых.
Функциональность STAP-клеток ученые показали на эмбрионах мыши, которым на очень ранней стадии развития (когда эмбрион составлен всего из нескольких десятков клеток) «подмешивали» прошедшие кислотную инкубацию STAP-клетки. Оказалось, что они способны включаться в состав тканей и не мешают нормальному развитию мышат.
Первые работы по перепрограммированию зрелых клеток в плюрипотентные, были проведены Синья Яманака в 2004 году. Восемь лет спустя за эту работу ученый получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Исходно для получения индуцированных стволовых клеток использовалась генетическая конструкция с четырьмя генами. Затем ученые показали, что клеточную «профессию» можно поменять и одним геном, и вовсе без использования генетических конструкций — с помощью химических сигналов, и даже без них — при выращивании на специальной поверхности.