Клетки кожи человека впервые превратили в двигательные нейроны

Новый метод позволит изучать в лабораториях настоящие мотонейроны взрослых людей, а не их мышиные аналоги.

Учёные с медицинского факультета Университета Вашингтона в Сент-Луисе впервые перепрограммировали клетки кожи (фибробласты) взрослых здоровых людей в мотонейроны — клетки, управляющие движениями. Важно, что в процессе перепрограммирования фибробласты не проходили стадию стволовых клеток: это значит, что в будущем при пересадке полученных мотонейронов больным риск возникновения опухолей не будет повышен. Соответствующая статья опубликована в журнале Cell Stem Cell.

Исследователи действовали на фибробласты здоровых доноров возрастом 20–60 лет двумя типами микроРНК — miR-9/9∗ и miR-124. МикроРНК ничего не кодируют, но влияют на активность ряда генов (каждая микроРНК — на свой определённый их набор). miR-9/9∗ и miR-124 особенно много в нервных клетках, а в фибробластах их практически нет. Кроме того, на фибробласты воздействовали факторами транскрипции ISL1 и LHX3, также меняющими интенсивность работы ряда генов.

МикроРНК так изменили экспрессию генов в фибробластах, что те по строению и биохимии стали очень близки к мотонейронам спинного мозга — клеткам, руководящим движениями туловища и конечностей. Авторы работы признаются, что не могут гарантировать стопроцентное соответствие полученных ими клеток "настоящим" мотонейронам, так как последние очень сложно сохранить и изучить вне организма.

Клетки, полученные по новой методике, позволят изучать мотонейроны человека в лабораторных условиях. Мотонейроны сложно исследовать вне организма: они не размножаются, а извлечь их из спинного мозга без вреда здоровью практически нереально. Сейчас фактически единственный источник человеческих мотонейронов для выращивания в культуре — клетки, взятые у погибших доноров. Основная часть исследований и вовсе проводится на двигательных нервных клетках мышей, которые по свойствам могут значительно отличаться от наших. Можно надеяться, что теперь ситуация изменится: получать кусочки кожи пациентов будет значительно проще и безопаснее.

Ещё одно преимущество полученных в ходе работы мотонейронов в том, что фибробласты, из которых они образовались, не проходили промежуточную стадию дедифференцировки — возвращения к состоянию стволовых клеток. Это даёт гарантию, что в процессе превращения в мотонейроны не повысится риск опухолей (а он всегда увеличивается, если вводить в организм стволовые клетки). Если в будущем образованные по новой технологии мотонейроны будут пересаживать нуждающимся, пациенты смогут не опасаться повышения риска рака вследствие такой процедуры.