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.
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.
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
