Как реализовать потенциал стволовых клеток

Ученые раскрыли жизненно важную связь в цепи событий, которая наделяет стволовые клетки их замечательными свойствами.

Исследователи из Wellcome Trust Centre for Stem Cell Research изучили последнюю стадию сложного процесса, в результате которого эмбриональные стволовые клетки приобретают уникальную способность развиваться в любой тип клеток организма (от клеток печени до клеток кожи). Результаты исследования, опубликованные в журнале Cell, имеют важное значение при использовании потенциала стволовых клеток в медицинских целях.

За несколько последних лет были достигнуты огромные успехи в исследовании стволовых клеток. Ученые научились в лабораторных условиях (in vitro) превращать зрелые клетки кожи или мозга в эмбриональные стволовые клетки. Точно так же, как естественные эмбриональные стволовые клетки, эти перепрограммированные клетки могут порождать все типы клеток организма. Такая экстраординарная способность называется плюрипотентностью и служит основанием для уверенности в том, что когда-нибудь стволовые клетки помогут в борьбе с такими заболеваниями, как диабет, болезнь Паркинсона или Альцгеймера.

Несмотря на такие захватывающие достижения, представления ученых о том, как именно клетки приобретают свойство плюрипотентности, пока очень поверхностны. Доктор Хосе Сильва (Jose Silva), совместно с доктором Дженнифер Николс (Jennifer Nichols) руководивший исследованиями, говорит: «Действительно, остается загадкой, как именно клетки приобретают свойство плюрипотентности. Если мы хотим создать эффективные, безопасные и надежные способы получения этих клеток для медицинских целей, мы должны понять суть самого процесса, и наше исследование вносит вклад в это понимание».

Исследования, финансированные из общественных и благотворительных средств, показали, как протеин под названием Nanog помогает клеткам приобретать свойство плюрипотентности. Свое название белок получил от кельтского изречения «Tir Nan Og», что в английском варианте звучит как «land of the ever young» – земля вечной молодости. В 2003 году ему была присвоена ключевая роль в феномене плюрипотентности, но до сих пор точная биологическая роль этого белка оставалась неясной.

Доктор Сильва говорит: «Было ясно, что Nanog важен, но мы хотели понять, как он функционирует. Наше исследование показывает, что этот уникальный белок переключает последний выключатель в многоступенчатом процессе, который наделяет клетки мощным потенциалом плюрипотентности». Без Nanog эмбрион не может нормально развиваться, а попытки перепрограммирования зрелых клеток завершаются неудачей.

Nanog работает не в одиночестве. Он служит «дирижером», отвечающим за оркестр генов и белков, которые должны быть активированы в нужное время и в совершенной гармонии для создания плюрипотентности. «Следующая задача заключается в том, чтобы точно установить, как Nanog влияет на все остальные молекулы», – добавил доктор Сильва.

Библиография:
1. Jose Silva, Jennifer Nichols et al. Nanog is the Gateway to the Pluripotent Ground State. Cell, 21 August, 2009
2. Chambers et al. Functional Expression Cloning of Nanog, a Pluripotency Sustaining Factor in Embryonic Stem Cells. Cell, 2003; 113 (5): 643 DOI: 10.1016/S0092-8674(03)00392-1
3. Mitsui et al. The Homeoprotein Nanog Is Required for Maintenance of Pluripotency in Mouse Epiblast and ES Cells. Cell, 2003; 113 (5): 631 DOI: 10.1016/S0092-8674(03)00393-3

По материалам:
University of Cambridge