Вести.Ru: Учёные нашли способ создавать человеческую кровь "лабораторного производства"

Тема:

Стволовые клетки 1 месяц назад

Новости Наука

18 мая 201716:00 Евгения Ефимова

Учёные нашли способ создавать человеческую кровь "лабораторного производства"

Две группы учёных разными способами впервые создали в лабораторных условиях стволовые клетки, которые производят кровь.
Фото Global Look Press.

Стволовые клетки, которые производят кровь человека, недавно впервые были созданы в лабораторных условиях. И в будущем, считают учёные, их можно будет использовать для лечения людей, имеющих заболевания крови и лейкемию. Лечение, соответственно, будет осуществляться при помощи собственных клеток, а не пересадки донорского костного мозга. Более того, такие клетки могли бы использоваться и для создания крови, продходящей для переливания.

"Это очень важное открытие, — говорит Каролина Гуибентиф (Carolina Guibentif) из Кембриджского университета, которая не была вовлечена в исследование. – Если человек сможет безопасным способом создавать эти клетки в лабораторных условиях, и при этом в достаточно больших количествах, то он перестанет зависеть от доноров".

У здорового взрослого человека стволовые клетки, создающие кровь (гемопоэтические стволовые клетки), находятся в костном мозге, где они пополняют запас красных кровяных телец (эритроцитов) и белых кровяных клеток (лейкоцитов), а также тромбоцитов.

"Они являются своего рода образцовыми клетками", — говорит Джордж Дейли (George Daley) из Медицинской школы при Гарвардском университете.

Когда эти клетки не работают должным образом, они не в состоянии поддерживать необходимый запас клеток крови. И в результате недостаточное количество кислорода достигает тканей организма человека. Всё это может стать причиной серьёзных заболеваний. Стволовые клетки, создающие кровь, могут также быть уничтожены при помощи химеотерапии, необходимой при лейкемии и других видах онкологии.

Люди с подобными заболеваниями, как правило, нуждаются трансплантации костного мозга от здорового донора. И трудность всегда состоит в подборе такого донора. Существует мало шансов, что костный мозг даже родного брата подойдёт пациенту, не говоря уже о доноре, который не является родственником.

В попытке создать в лабораторных условиях стволовые клетки, производящие кровь, Дейли и его коллеги начали с человеческих полипотентных стволовых клеток (стволовая клетка, способная превращаться в несколько видов клеток организма). Затем команда исследователей искала химические вещества, которые могли бы стимулировать эти клетки к превращению в кроветворные стволовые клетки.

После тщательного изучения генов, участвующих в производстве крови, специалисты обнаружили белки, которые контролируют эти гены; и именно их применили к стволовым клеткам.

Учёные протестировали множество комбинаций белков и обнаружили пять, которые работали вместе, помогая стимулировать стволовые клетки с целью превращения их в кроветворные стволовые клетки. Когда они внедрили их в организмы мышей, они продолжили производить новые эритроциты и лейкоциты, а также тромбоциты.

"Это было действительно здорово. Мы были очень взволнованы, увидев результаты", — говорит Дейли.

Кроме того, совершенно другая исследовательская группа добилась того же самого результата при помощи стволовых клеток, взятых у взрослых мышей. Рафаэль Лис (Raphael Lis) и его коллеги из колледжа Уэилл Корнелл Медикал начали с клеток, взятых из стенок лёгких грызунов. Учёные основывались на том, что такие же клетки у эмбрионов со временем формируют первые кроветворные стволовые клетки организма. Группа специалистов определила четыре фактора, которые могли стимулировать эти клетки лёгких, чтобы те произвели кроветворные стволовые клетки.

Оба способа представляют собой настоящий прорыва, считает Гуибентиф.

"Это именно то, чего люди пытались добиться в течение долгого времени", — говорит она.

Работая со взрослыми эпителиальными клетками мышей, Лис и его команда показали, что результат потенциально можно получить при помощи клеток, взятых у взрослых людей. Исследовательская группа Дейли использовала человеческие стволовые клетки, которые в теории могут быть созданы из клеток кожи. Всё это поддерживает идею о создании человеческой крови прямо в лабораторных условиях.

Однако стволовые клетки лабораторного производства пока ещё не совсем готовы для использования людьми, говорит Дейли. Хотя все его подопытные мыши оставались здоровыми на протяжении всех экспериментов, всё же существует риск, что клетки будут мутировать и вызывать рак. К тому же, клетки не настолько эффективны в производстве крови, как те, что находятся в организме.

Но как только исследовательская группа Дейли усовершенствует свою процедуру, они смогут производить тромбоциты и эритроциты, которые затем могли бы использоваться в больницах. Эти типы клеток не имеют ядра, поэтому не могут делиться, и потенциально они не могут вызывать рак. Исследователь надеется, что эта процедура может быть использована уже через несколько лет. Кроме того, Дейли полагает, что такие клетки в будущем можно будет использовать для создания цельной крови, подходящей для переливания.

Работы обеих групп учёных были опубликованы в научном издании Nature (первая и вторая).

Напомним, что ранее специалисты впервые вырастили в лабораторных условиях искусственные кровеносные сосуды. Также для очищения крови от инфекций была создана искусственная селезёнка. А в создании искусственной крови учёным уже помогали морские черви, а также белок из мяса кита.