Сотрудники Медицинской школы имени Кека университета Южной Калифорнии отметили приближающиеся новогодние праздники сообщением о замечательном прорыве в области новейших биотехнологий.
Специалист по нейробиологии и клеточной биологии Ки-Лон Йинг и его коллеги обнародовали информацию о получении и размножении полноценных эмбриональных стволовых клеток лабораторных крыс. Свои результаты они представили в статье, которая 26 декабря появится в журнале Cell.
Эмбриональные стволовые клетки, в сокращении ЭСК, содержатся в оплодотворенных яйцеклетках, успевших совершить лишь несколько делений, так называемых бластоцистах. В процессе внутриутробного развития зародыша ЭСК дают начало специализированным клеткам всех без исключения органов и тканей. Клетки, обрадающие таким широким потенциалом к последующим превращениям, называются плюрипотентными.
Исследователи уже несколько лет пытаются использовать плюрипотентные клетки для ремонта тканей, поврежденных в результате заболевания или несчастного случая. Например, есть все основания надеяться, что пересадка таких клеток приведет к заживлению травматического разрыва спинного мозга или восстановлению некротированного участка пораженной инфарктом сердечной мышцы.
С первого взгляда может показаться, что работа ученых из Лос-Анджелеса и их коллег из Кембриджа и Эдинбургского университета не слишком блещет новизной. В конце концов, мышиные ЭСК выделяют и культивируют с начала 80-х годов прошлого века. Методы получения человеческих ЭСК тоже хорошо отработаны, их успешно применяют вот уже десять лет. В настоящее время в лабораториях различных стран на питательных средах поддерживаются сотни жизнеспособных культур таких клеток.
Однако эксперименты с эмбриональными клетками человека вызывают резкие протесты многих влиятельных общественных групп и церковных кругов как в США, так и в других странах. Опыты с мышиными ЭСК, напротив, никаких негативных эмоций не возбуждают. Но мышиная физиология сильно отличается от человеческой, поэтому многие результаты таких исследований никак нельзя переносить на человеческий организм.
И вот здесь-то могут помочь крысы. Во многих отношениях эти животные по своей биологии куда ближе к человеку, нежели мыши. Используя ЭСК этих животных, можно было бы куда лучше исследовать происхождение самых разных человеческих болезней, например, диабета, артрита и рака. К тому же крысы ближе к людям, нежели мыши, и по характерным реакциям на многие лекарственные препараты. Поэтому вот уже многие годы ученые пытаются найти способы получения жизнеспособных крысиных ЭСК.
Однако эта задача оказалась очень твердым орешком. По ряду технических причин методы извлечения мышиных ЭСК на крысах просто не работают. Поэтому до сих пор все попытки такого рода ни к чему не приводили.
Исследователи из Лос-Анджелеса добились успеха с помощью химического оружия. Перед извлечением стволовых клеток из окружающей клеточной массы бластоцист они ввели в нее молекулы веществ, подавляющих активность трех специфичесих генов.
Эта операция заблокировала стволовые клетки от получения сигналов, которые заставили бы их вступить на путь делений, ведущих к постепенному превращению в специализированные клетки. В результате выделенные клетки сохранили свою плюрипотентность и благодаря этому остались полноценными ЭСК. Ученые размножили их на питательной среде и создали из них жизнеспособную колонию (или, как говорят специалисты, линию).
По занятному совпадению доктор Йинг и его колеги опубликовали свои результаты в последние дни китайского года Крысы. В том же выпуске журнала Cell помещена статья сотрудников британских университетов, которые (также при участии Йинга) получили аналогичные результаты. Так что заветный барьер получения крысиных ЭСК судя по всему можно считать взятым.
Возможно, что на самом деле удалось сделать и нечто большее. Получение ЭСК с помощью коктейля из молекул, блокирующих клеточную дифференциацию – это очень новая методика. Впервые она была продемонстрирована в действии на мышах лишь в этом году. Теперь доказано, что она отлично работает и для крыс. Не исключено, что с ее помощью удастся выделять и сохранять эмбриональные стволовые клетки и других млекопитающих, в том числе сельскохозяйственных животных.
Но и это не все. Исследователи уже думают об использовании новой методики для получении новых линий человеческих ЭСК. Нельзя исключить, что они будут в чем-то существенном отличаться от аналогичных линий, созданных традиционными способами. Если эта гипотеза подтвердится, наука получит ценнейшую информацимю о механизмах генетического программирования эмбриональных клеток.