Ученые обратили вспять старение стволовых клеток
Микрофотография эмбриональных стволовых клеток человека. Изображение: Nissim Benvenisty / Wikipedia
Ученые из Школы медицины университета Джона Хопкинса впервые омолодили эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) человека с помощью специально разработанного химического «коктейля». Полученный биологический материал позволит улучшить результаты лечения с помощью ЭСК и моделирования генетических заболеваний. Статья исследователей опубликована в журнале Development. Кратко о научной работе сообщает EurekAlert!.
Классические эмбриональные стволовые клетки человека были выделены в 1998 году из бластоцисты — ранней стадии развития зародыша, при которой плод представляет собой шар из двух различных популяций клеток. Эти ЭСК должны были стать заменой мышиным стволовым клеткам, способным превращаться в любые другие клетки и легко поддающимся генетическим манипуляциям. Однако вскоре выяснилось, что ЭСК человека с трудом выживали в лабораторных условиях и могли трансформироваться только в некоторые виды тканей.
Генетики смогли понять причины таких различий, открыв новый вид стволовых клеток у грызунов. Они были обнаружены в зародыше, уже прошедшем стадию бластоцисты и прикрепившемся к слизистой оболочке матки. Эти клетки были всего лишь на пару дней старше обычных мышиных ЭСК, однако по своим свойствам очень сильно напоминали «закосневшие» эмбриональные стволовые клетки человека. Таким образом ученые поняли, что последние являются состарившимися «гибкими» ЭСК и их можно омолодить.
Для этой цели генетики разработали так называемый «3i-коктейль», который состоит из трех веществ-ингибиторов, участвующих в регуляции клеточного развития. Первый препарат подавляет сигнальный путь WNT, который отвечает за эмбриогенез, развитие специализированных клеток и рост опухолей. Второй выключает путь ERK, участвующий в разрастании тканей и увеличении подвижности клеток. Последнее вещество — ингибитор танкиразы — представляет собой противораковое средство.
Смесь позволяет трансформировать классические ЭСК человека, наделив их способностью превращаться в любые клетки организма. При этом в них не возникают мутации, которые являются побочным действием других методов перепрограммирования. Как показали эксперименты, обновленные стволовые клетки в два-три раза успешнее трансформируются в сосудистые и нервные ткани, пригодные для пересадки.