Искусственные и эмбриональные стволовые клетки похожи друг на друга

При однообразном генетическом комплекте отличия между эмбриональными и индуцированными стволовыми клетками выясняются очень малы.

Всегда, в то время, когда заходит обращение о стволовых клетках, приходится упоминать о том, что имеется натуральные стволовые клетки и неестественные, и что по поводу последних у биологов до сих пор остаются кое-какие сомнения.

Эмбриональные стволовые клетки. (Фото Stem MD / Flickr.com.) Индуцированные стволовые клетки, полученные из клеток кои человека. (Фото Science 3.0 / www.flickr.com/photos/scientificrelevance/4206507558.)‹ ›

Под натуральными мы тут имеем в виду эмбриональные плюрипотентные стволовые клетки – из них состоит эмбрион на самых ранних этапах развития и как раз они дают начало всем другим специальным клеткам: мышечным, эпителиальным, нервным и т. д. (В действительности, между эмбриональной и всецело специальной клеткой имеется ещё множество «стволовых» стадий, но всю эту сложную картину мы на данный момент обрисовывать не будем.) Иными словами, из эмбриональных плюрипотентных клеток возможно вырастить что угодно, и их возможности в медицине и биологии были бы бескрайними, если бы не «исходный материал» – другими словами человеческие эмбрионы, из которых такие клетки лишь и возможно забрать.

Исходя из этого возможно представить энтузиазм медиков и биологов, в то время, когда 2006 году Синъя Яманака взял так именуемые индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC, либо iPS): оказалось, что в случае если в зрелой, специальной клетке поменять активность всего четырёх генов, то она в буквальном смысле впадёт в детство, другими словами превратится в эмбриональную стволовую клетку. И сейчас посредством различных регуляторных белков её возможно направить по нужному пути развития.

Так, мы можем, к примеру, из клетки кожи через индуцированную стволовую стадию взять нейрон. Однако тут появляется в полной мере естественный вопрос: как неестественные стволовые клетки (и те, каковые мы из них приобретаем) похожи на натуральные, эмбриональные стволовые клетки?

Сначала казалось, что отличия значительны, что многие гены у индуцированных клеток трудятся не так, как у эмбриональных, и, в случае если мы захотим применять «ненатуральные» клетки в медицине, то их «ненатуральная» генетическая активность может привести к различным негативным последствиям.

Но позже начали появляться эти, сказавшие о том, что обе разновидности клеток в действительности похожи. Так, в осеннюю пору прошлого года в Nature Biotechnology вышла статья, авторы которой говорили о том, что отличия между индуцированными и эмбриональными стволовыми клетками не так уж громадны.

Те различия, каковые замечали раньше, происходили, разумеется, от того, что клетки для сравнения брали из разных источников, другими словами они были генетически хороши друг от друга (к примеру, в случае если мы сопоставляем эмбриональные клетки, полученные от женского эмбриона, с индуцированными стволовыми клетками, взятыми от мужчины, то молекулярно-генетическая отличие между теми и другими может иметь место не вследствие того что одни – натуральные, а другие – неестественные, а вследствие того что гены в мужском и женском организме в принципе трудятся по-различному).

В новой статье, размещённой в Cell Cycle исследователями из Университета неспециализированной генетики им. Вавилова Русском академии наук, Университета физико-химической медицины и Столичного физтех университета, говорится о том же: индуцированные стволовые клетки в главном неотличимы от своих эмбриональных «сотрудников».

На протяжении опыта из эмбриональных стволовых клеток приобретали три вида специальных – то были фибробласты, нервные клетки и пигментные эпителиальные клетки глазной сетчатки. Позже их перепрограммировали обратно в стволовые и сравнивали их молекулярный портрет с портретом исходных эмбриональных. Генетически они все были аналогичны, так что отличия имели возможность проявиться лишь в активности генов, которую возможно было оценить по транскриптому – совокупности РНК в клетке. (Грубо говоря, на ДНК активного гена синтезируется больше РНК, на ДНК малоактивного гена – меньше.)

Помимо этого, авторы работы оценивали темперамент метилирования ДНК. Мы знаем, что метильные группы воздействуют на генетическую активность, и в зависимости от характера метилирования одни гены будут трудиться, а другие – нет. Этот механизм играется громадную роль в специализации клеток, в то время, когда, к примеру, в нейроне необходимо покинуть в рабочем состоянии лишь «нервные» гены и отключить те, каковые необходимы всем другим клеткам – мышечным, печёночным, кожным и т. д.

По словам исследователей, индуцированные стволовые клетки по значительным показателям не отличались от эмбриональных, и ни конкретный вид специальной клетки (будь то фибробласт, нейрон либо клетка сетчатки), ни сама процедура «возвращения в детство» тут никакой роли не игрались. Те отличия, каковые всё-таки имелись, были не через чур громадны и появились из-за случайных факторов.

Само собой разумеется, число таких различий может варьировать раз от разу, но, в случае если у нас на руках будет пять клонов индуцированных стволовых клеток – взятых, к примеру, из эпителия – то среди них в обязательном порядке будет один, на 95 процентов похожий на эмбрионального «предка». Другими словами из пяти специальных клеток одна даст практически совершенную индуцированную стволовую – в случае если за идеал брать натуральную эмбриональную линию.

Словом, разумеется, что неприятность несоответствия в генетической активности между естественными и неестественными стволовыми клетками в известной степени надуманна (не смотря на то, что в некоторых событиях такие различия однако смогут иметь место).

Быть может, что подобные опыты окажут помощь преодолеть недоверие к iPSC и семь дней тому, дабы эти клетки стали рутинным медицинским инструментом. Кстати говоря, в качестве ещё одной оптимистичной статьи на ту же тему возможно отыскать в памяти недавнее сообщение в PLOS Genetics, в котором говорилось, что уровень мутаций в индуцированных стволовых клетках мал – они накапливают мутации на порядок медленнее, чем зрелые, специальные клетки, из которых их приобретали.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

• Как стресс закупоривает артерии
• Стрелы майя «сдали» кровь на анализ

Ученые создали эмбриональные стволовые клетки

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Почему искусственные стволовые клетки отличаются от натуральных

  В случае если сравнивать эмбриональные стволовые клетки и их неестественные аналоги, полученные из одного и того же источника, то окажется, что отличия…

• Искусственные стволовые клетки превратили в кроветворные

  Гемопоэтические клетки костного мозга возможно взять перепрограммированием других типов клеток. Клетки сосудов (зеленые), перевоплощённые…

• Человеческую сетчатку вырастили из искусственных стволовых клеток

  Из индуцированных стволовых клеток в первый раз удалось взять фрагмент сетчатки человека, клетки которой были чувствительны к свету. Смерть клеток…

• Искусственные стволовые клетки охотятся на опухоль мозга

  Перепрограммированные клетки кожи посредством противоопухолевого оружия уничтожают клетки глиобластомы. Глиобластомой именуют одну из разновидностей рака…