Российские учёные нашли метод получения стволовых клеток "золотого стандарта"

Исследователи из Института общей генетики Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины (ФНКЦ ФХМ) доказали, что стволовые клетки, полученные из обычных клеток организма, отличаются от "эталонных" стволовых вовсе результатом процесса репрограммирования. Более того, при правильном отборе их вполне можно использовать наравне с эмбриональными, считающимися "золотым стандартом" в регенеративной медицине. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Cycle.

В новой работе авторы сравнили молекулярные отличия ДНК одной эмбриональной стволовой клетки, трёх обычных дифференцированных (нестволовых) и трёх клеток, перепрограммированных из обычных в стволовые. Для этого учёные проанализировали транскриптомы всех этих клеток. Транскриптомом называют все закодированные в ДНК и при этом активно синтезируемые в клетке РНК, которые, в свою очередь, отвечают за "производство" всевозможных белков.

Кроме того, учёные отслеживали, какие участки ДНК метилированы. Метилированием называется химическая реакция с присоединением к какой-либо молекуле метильной группы — CH3. Когда белки присоединяют к ДНК метильные группы, ген становится сложнее экспрессировать. То есть белок, кодируемый этим геном, образовываться в необходимых количествах не будет. Этот процесс играет ключевую роль в задании "профессии" клетки — выборе, какой именно её специализированный тип возникнет на основе стволовой.

В результате исследователям удалось прийти к крайне важному выводу: эмбриональные стволовые клетки и репрограммированные, несмотря на ряд отличий, о которых было известно и ранее, на самом деле всё же могут быть взаимозаменяемыми. Сам по себе процесс репрограммирования и тип родительских клеток не оставил каких-либо конкретных следов. Все различия объяснялись воздействием случайных факторов. По расчётам авторов, из каждых пяти клонов репрограммированной клетки можно отобрать одну, которая будет соответствовать "золотому стандарту" эмбриональной стволовой клетки, то есть её можно будет без ограничений использовать в регенеративной медицине.

Значимость данного результата трудно переоценить. Эмбриональные стволовые клетки могут превращаться практически в любые специализированные и не имеют предела Хейфлика, то есть потенциально бессмертны. Поэтому с их помощью уже проводили опыты по регенерации самых разных клеток из повреждённых тканей организма больных. Однако понятно, что эмбрионального материала для этого недостаточно и никогда не будет достаточно. Этические соображения делают этот источник стволовых клеток малоэффективным.

В то же время перепрограммируемые стволовые, получаемые из исходно обычных, специализированных клеток, добыть довольно просто (от самого пациента). Всё, что остаётся, — вырастить несколько репрограммированных "клонов" и выбрать самый лучший. Это означает, что потенциально можно получить почти неограниченный доступ к качественным стволовым клеткам, что сделает регенеративную медицину много "ближе" и проще.

Новое исследование, хотя и не открывает немедленной возможности выращивать органы в пробирке, является важным шагом в этом направлении. Кроме регенеративной медицины понимание сходства и различия эмбриональных/репрограммированных стволовых клеток важно и с теоретической точки зрения. Знания механизмов регуляции клеточного роста вкупе с тонкой настройкой клеточной специализации важны для изучения развития организма, и, возможно, для исследования превращения обычных клеток в раковые.