В журнале Nature описано открытие исследователей из Гарвардской школы медицины и Центра биологии развития Института RIKEN (Япония), которое представляет собой заметный шаг вперед в деле получения индуцированных стволовых клеток.
Напомним, что стволовые клетки способны в ходе дальнейшего деления становиться клетками любых тканей организма. Из таких клеток состоит организм эмбриона на ранних стадиях развития. У взрослого человека стволовые клетки также присутствуют в организме, их много в костном мозге и жировой ткани, однако чаще всего их способность давать клетки разных типов ограничена. Например, стволовые клетки костного мозга «нацелены» на производство клеток крови и не могут производить нейроны.
В 2006 году Синъя Яманака смог получить стволовые клетки из обычных, уже дифференцированных клеток. Сначала это удалось сделать с клетками мышей, но уж на следующий год – и с клетками человека. Такие искусственно полученные стволовые клетки называют индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (iPS-клетками).
Синъя Яманака превращал клетки в индуцированные стволовые, воздействуя на клеточный геном: для этого надо заставить работать всего лишь четыре гена, «выключившихся» в процессе дифференцировки. Последние годы стали периодом активной работы ученых с iPS-клетками. Ученые развивают методы получения самих iPS-клеткок и учатся заставлять их превращаться в нужные типы клеток организма. В 2013 году в Испании впервые получили iPS-клетки не в клеточной культуре, а в живом организме (в лабораторной мыши). Ученые Эдинбургского университета обнаружили, что бактерия проказы при заражении также превращает определенный тип клеток нервной ткани в стволовые. Еще один метод разрабатывают совместно исследователи из СШа и Таиланда – они для производства индуцированных стволовых клеток используют неоплодотворенные яйцеклетки.
Возможно, новый способ окажется самым простым. Он не требует манипуляций с клеточным геномом или пересадки ядра в яйцеклетку, нужно лишь поместить клеточную культуру в неблагоприятную среду, создать, как говорят исследователи «стрессовую ситуацию». В эксперименте клетки мышей помещали в слабый раствор кислоты (pH 5,7). Часть выживших после этого стресса клеток превратились в плюрипотентные. Это удалось установить благодаря тому, что в их ДНК присутствовал ген, формирующий зеленый флюоресцентный белок в присутствии другого белка – Oct-4, специфичного для плюрипотентных клеток. Таким образом, зеленое свечение свидетельствовало о плюрипотентности новых клеток. Их назвали STAP-клетками (stimulus-triggered acquisition of pluripotency – вызванное стимулом приобретение плюрипотентности). Ученые удалось продемонстрировать, что STAP-клетки могут дифференцироваться в клетки самых различных типов.
