В последнее время крупные научные журналы очень осторожно подходят к публикации работ, связанных со стволовыми клетками. Всем памятен скандал с так называемыми клетками STAP, который разгорелся в начале 2014 года. Тогда редакция издания Nature была вынуждена отозвать уже напечатанный материал из-за обнаруженного подлога данных и вопиющих неточностей.
Напомним, учёные из Японии объявили, что сумели перепрограммировать соматические клетки млекопитающих в плюрипотентные стволовые простым помещением в кислую среду. Расследование привело к трагическому результату — один из авторов нашумевшей статьи Йосики Сасаи из Института естественных наук RIKEN покончил жизнь самоубийством.
Однако новая работа под руководством профессора Остина Смита из Кембриджского университета (Austin Smith) вызвала интерес и поддержку в научной среде.
Напомним: стволовые клетки ценны для науки тем, что могут развиться в любой тип клеток. Это свойство позволяет использовать их для восстановления повреждённых органов и тканей и даже создания их с нуля. Но большинство из получаемых сегодня стволовых клеток не такие уж универсальные.
Лучше всего для решения поставленных медициной задач подходят так называемые плюрипотентные стволовые клетки, которые могут трансформироваться во что угодно. Взять их можно либо из эмбрионов (что долгое время активно осуждалось с точки зрения этики), либо получить индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (что впервые проделал со своей командой нобелевский лауреат Синъя Яманака). В этом случае взрослые клетки организма, взятые, к примеру, из кожи, могут быть перепрограммированы методами генной инженерии и возвращенны в их зачаточное состояние.
Но проблема в том, что индуцированные стволовые клетки всё ещё хранят генетическую информацию о своём прошлом. Например, в них присутствуют гены, которые активированы для определённого пути развития, скажем, в почках или вовсе выключены с помощью химической маркировки – метилирования.
Авторы нового исследования, опубликованного в издании Cell впервые создали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки человека с полностью стёртыми воспоминаниями и назвали их "наивные" (исходные или примитивные). Ранее такие клетки уже были обнаружены в организме мышей и крыс, но никогда – у человека.
Для создания их в условиях лаборатории исследователи снабдили человеческие эмбриональные стволовые клетки дополнительными копиями генов Nanog и Klf2, что позволило запустить процесс их перехода в более раннее "наивное" плюрипотентное состояние.
Для того чтобы убедиться, что клетки теперь находятся в нужной стадии развития, учёные проверили, какие гены находятся в них во включённом состоянии. Оказалось, что в индуцированных исходных стволовых клетках человека, как и в естественных мышиных активны гены Klf4 и Tfcp2l1. Никогда ранее их активность не была выявлена у плюрипотентных стволовых клеток человека. При этом у человеческих эмбрионов возрастом около 7-10 дней, то есть ещё до прикрепления к стенке матки, она фиксируется. То есть выходит, что исследователи получили эмбриональные клетки, не убивая эмбрион.
В пресс-релизе университета британцы заключают, что полученные ими данные также доказывают существование у естественных человеческих эмбрионов предшественников плюрипотентных стволовых клеток.
В дальнейших экспериментах при пересаживании мышам, человеческие "наивные" клетки превращались в скопления клеток разных тканей, но не образовывали плод. Профессор Смит поясняет, что это происходит из-за того, что они не могут дифференцироваться в клетки плаценты.
Теперь перед исследователями открываются огромные перспективы. Изучение человеческих исходных стволовых клеток может помочь больше узнать об эмбриональном развитии, в частности разобраться в причинах невынашивания беременности и нарушении её развития. Кроме этого, новые клетки могут стать действительно прочной основой для развития регенеративной медицины и клеточной терапии.
Несмотря на нынешний успех, авторы работы призывают другие команды учёных как можно скорее повторить их исследование, чтобы избежать любых сомнений в надёжности столь важных для медицины результатов.
Также по теме:
Человеческие стволовые клетки восстановили память мышей
Редактирование генов стволовых клеток поможет излечить ВИЧ
Нейронные стволовые клетки помогли в лечении паралича
Учёные нашли стволовые клетки раковых опухолей
Учёные сделали революционные открытия в области стволовых клеток
Голландские учёные предлагают накормить весь мир мясом из стволовых клеток
