Одно из главных препятствий широкому применению в клинике взрослых стволовых клеток – проблемы с их размножением вне организма. Дело в том, что истинных плюрипотентных стволовых клеток во взрослых тканях крайне мало, а когда их удается выделить и перевести в лабораторную культуру, они быстро начинают дифференцироваться в специализированные клетки той ткани, из которой были получены.
При этом утрачивается одно из самых ценных их свойств – возможность превращаться в клетки других типов. Поэтому размножить взрослые стволовые клетки без потери ими «стволовости» до сих пор было почти невозможно.
Ученые из Whitehead Institute открыли способ увеличить число взрослых стволовых клеток без изменеия их качеств в 30 раз – это в 10 раз больше, чем удавалось кому бы то ни было до сих пор.
Изучая гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) фетальных тканей мыши, ученые обнаружили популяцию клеток, которые сами не были стволовыми, но взаимодействовали с ними, позволяя им делиться и сохраняя их «стволовость». При совместном культивировании этих новооткрытых клеток со стволовыми последние хорошо размножались в культуре.
Чтобы выяснить, благодаря каким белкам происходит это взаимодействие, был исследован профиль генетической экспрессии этих клеток и обнаружены гены, активные только в них. Один из них кодирует фактор роста IGF-2 – этот белок был выделен, и при добавлении в культуральную среду давал возможность увеличить численность ГСК в 8 раз. Затем были открыты еще два фактора роста, названные angpt1-2 и angpt1-3 (сокращение от Angiopoietin-like 2 и –3). Использование при культивировании ГСК всех трех новых факторов роста и позволило увеличить их число в 30 раз.
Если удастся повторить эти результаты на человеческих ГСК, откроется множество новых возможностей - как для исследовательских работ, так и для клеточной терапии. Например, если будет можно размножать ГСК, гораздо более широкое применение найдут трансплантации пуповинной крови (сейчас они ограничены тем, что стволовых клеток в одном образце недостаточно для взрослого реципиента, а использование крови от нескольких доноров значительно увеличивает риск отторжения).
Для генной терапии многих врожденных заболеваний у пациента берут стволовые клетки, методами генной инженерии блокируют работу мутантного гена и вводят в них нормальный ген. Затем эти клетки возвращают пациенту, но бывают случаи, когда из-за неправильной работы вектора переноса активируются онкогены и начинается канцерогенез. Если такие генноинженерные стволовые клетки могли бы быть размножены в лаборатории, можно было бы провести отбор на отсутствие нежелательных изменений и только после этого вводить пациенту.
Исследования продолжаются в сотрудничестве со шведским Lund University; ближайшая цель – повторить работу на ГСК человеческой пуповинной крови.
Результаты исследования опубликованы в январском выпуске Nature Medicine.
Источник:
Cmbt.su