Эмбриональные стволовые клетки вырастили прямо в теле

В скором времени учёные надеются научиться регенерировать целые ткани с помощью индуцированных плюрипотентных клеток, выращенных in vivo

(фото Maria Abad & Lluc Mosteiro/CNIO).

Исследователям предстоит выяснить, как можно избежать стадии формирования тератом в процессе перепрограммирования клеток

(фото Patho/Wikimedia Commons).

Впервые в истории биоинженерии учёным удалось перепрограммировать клетки в теле взрослой мыши, вернув их к эмбриональной стадии развития. Эта методика позволяет совершать манипуляции с живыми клетками без взятия образцов тканей. Более того, клетки таким образом можно превращать в большее количество разновидностей клеток тела, чем обычные индуцированные плюрипотентные.

Опытами по перепрограммированию клеток в теле мышей занимался Мануель Серрано (Manuel Serrano) вместе со своими коллегами из Испанского национального центра исследования рака. Для начала они применили генно-инженерную методику, чтобы инициировать экспрессию четырёх мышиных генов. Последние медики обычно заставляют работать, чтобы получить индуцированные плюрипотентные клетки из обычных взрослых клеток в чашке Петри.

Чтобы началась экспрессия этих генов, грызунам вживили своего рода переключатель. Он срабатывает, когда мышей кормят антибиотиком доксициклином.

В скором времени учёные надеются научиться регенерировать целые ткани с помощью индуцированных плюрипотентных клеток, выращенных in vivo (фото Maria Abad & Lluc Mosteiro/CNIO).

Через некоторое время от повышенной экспрессии генов мыши начали умирать. Тогда исследователи снизили дозу доксициклина. Позднее Серрано и коллеги заметили, что всё тело у грызунов покрывается тератомами — множественными неорганизованными опухолями, состоящими из разных типов клеток. Эти опухоли являются своеобразными индикаторами перепрограммирования клеток. Также исследователи обнаружили индуцированные плюрипотентные клетки в крови грызунов.

Сравнив полученные клетки с индуцированными плюрипотентными клетками, выращенными в пробирке, учёные поняли, что экспрессия генов в их "продукте" была больше похожа на экспрессию генов в эмбриональных клетках на стадии морулы.

К тому же, оказалось, что клетки, выращенные in vivo, в том числе способны трансформироваться в особый тип клеток плаценты, которые ранее никому не удавалось получить.

Исследователям предстоит выяснить, как можно избежать стадии формирования тератом в процессе перепрограммирования клеток (фото Patho/Wikimedia Commons).

В данный момент Серрано и его коллеги размышляют над оптимизацией данного метода. Во-первых, им необходимо придумать, как избежать образования опухолей, а во-вторых — определить, какие клетки будут наиболее податливыми для трансформации. Кроме того, не стоит забывать, что первоначально грызуны были генетически модифицированы, а значит, они не являются "чистым продуктом" природы.

Как отмечают разработчики методики в своей статье, данное исследование позволит разработать больше методик регенеративной терапии. Если учёным удастся справиться с существующими ограничениями, ткани можно будет обновлять прямо в организме. Благодаря этому удастся избежать проблем, связанных с взятием образцов и пересадкой выращенных клеток обратно в тело пациента.

В дальнейшем при помощи этой технологии можно будет переквалифицировать клетки из одного типа в другой. К примеру, взрослые клетки поджелудочной железы, участвующие в пищеварительном процессе, конвертировать в клетки, ответственные за выработку инсулина.

Также по теме:
Пересадка людям тканей, выращенных из стволовых клеток, стала реальностью
Стволовые клетки впервые удалось перепрограммировать химическим путём
Биологи впервые напрямую конвертировали клетки кожи в клетки мозга
Учёные нашли стволовые клетки раковых опухолей
Учёные вырастили человеческую печень в голове мыши