Сотрудники Рокфеллеровского университета получили экспериментальные результаты, которые указывают на существование ранее неизвестных стволовых клеток, способность производить и накапливать жировые молекулы. Эта информация содержится в статье Джеффри Фридмана и его соавторов, которая 17 октября появится в журнале Cell.
Как известно, стволовые клетки отличаются тем, что в ходе делений они производят не только собственные копии, но и клетки иной структуры. Поэтому клетки этого типа в конечном счете дают потомство, состоящее из клеток тех или иных специализированных тканей. Фридман и его коллеги выделили из жировой ткани мышей популяцию клеток, которые в ходе делений давали начало полноценным жировым клеткам- адипоцитам.Эти клетки ученые ввели мышам, страдавшим липодистрофией – так называется резко сниженная способностью формировать жировые отложения. Уже через две недели после трансплантации организм животных вновь стал формировать жировую ткань. Ученые полагают, что такие же клетки имеются в и в человеческом организме. Если эта гипотеза подтвердится, их можно будет использовать для борьбы с липодистрофией и другими нарушениями жирового обмена.
Новая техника получения эмбриональных стволовых клеток
Гарвардские исследователи серьезно усовершенствовали процесс глубокого генетического перепрограммирования кожных клеток.
Принципиальная возможность такого перепрограммирования была доказана совсем недавно. Около года назад американские и японские ученые превратили человеческие фибробласты - одну из разновидностей клеток кожных покровов - в полноценные копии эмбриональных стволовых клеток. Это удалось сделать посредством введения в ядра фибробластов генов четырех белков, так называемых факторов транскрипции, запускающих определенные участки наследственной информации. Включение этих генов привело к тому, что фибробласты стали делиться в точности наподобие эмбриональных стволовых клеток.Клетки, подвергшиеся такой переделке, стали называть индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками. Их создание показало, что имеется принципиальная возможность изготовлять для пересадки клетки, обладающие всеми возможностями эмбриональных стволовых клеток. Поскольку сырьем для них послужили бы ткани самого больного, они после трансплантации не подвергались бы отторжению.
Сообщения об этих достижениях появились в ноябре 2007 года. С тех пор во многих лабораториях были проведены исследования, направленные на усовершенствование техники клеточной перестройки. И вот 12 октября сотрудники гарвардского Института стволовых клеток сообщили в журнале Nature Biotechnology, что им удалось добиться на этом пути весьма значительного успеха. Данвэй Хуангфу и ее коллеги доказали, что перепрограммирование фибробластов в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки можно осуществить, подсадив в их ядра не четыре дополнительных гена, а только два.
Исследователи предварительно обработали фибробласты вальпроевой кислотой, ослабляющей прочность хромосомного вещества - хроматина. Оказалось, что такая операция делает излишним введение генов двух факторов транскрипции c-Myc и K1f4. Этот результат особенно важен из-за того, что включение этих генов повышает риск возникновения злокачественных опухолей.
Оставленные в работе факторы транскрипции OCT4 и SOX2 в этом плане достаточно безопасны. Однако ученые допускают, что со временем удастся обойтись и без них. По их мнению, вовсе не исключено, что в будущем удастся перепрограммировать фибробласты в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки исключительно с помощью химического воздействия.
Опасные митохондрии
Способность стволовых клеток становиться зародышами злокачественнных опухолей зависит от активности их митохондрий.
Давно известно, что стволовые клетки в ходе своих делений могут претерпевать злокачественное перерождение и давать начало раковым опухолям. Это обстоятельство пока что серьезно ограничивает возможность медицинского использования стволовых клеток для реконструкции или ремонта дефектных тканей.
Сотрудники американского Национального института сердца, легких и крови выявили связь между риском перерождения эмбриональных стволовых клеток и активностью их митохондрий, органов внутриклеточного дыхания. Эту активность они измеряли по величине электрических потенциалов, возникающих на мембранах митохондрий в ходе их работы.
Оказалось, что стволовые клетки, генерирующие сравнительно небольшие напряжения на митохондриях, обычно дают начало нормальным тканям. В то же время клетки с высокими митохондриальными потенциалами продемонстрировали склонность порождать тератомы - особую разновидность раковых опухолей. Причины этой тенденции еще предстоит выяснить.