Новости и мнения

Стволовые клетки крови, выращенные в лаборатории

Исследователи идентифицируют факторы транскрипции и условия окружающей среды, необходимые для перепрограммирования клеток человека и мыши в клетки, которые функционируют как гематопоэтические стволовые клетки.

Две команды ученых создали стволовые клетки крови путем перепрограммирования клеток человека или мыши. В обоих случаях эти гематопоэтические стволовые клетки успешно продуцировали клетки крови при имплантации мышам.

«Это важная работа», – сказал ученому Игорь Слуквин из Школы медицины и общественного здравоохранения Университета Висконсина. По его словам, оба исследования способствуют пониманию учеными путей и клеточной передачи сигналов, используемых для генерации стволовых клеток крови. Исследования были опубликованы сегодня (17 мая) в Nature .

В одном из исследований Джордж Дейли из Бостонской детской больницы и Гарвардской медицинской школы и его коллеги использовали химические сигналы, чтобы заставить плюрипотентные стволовые клетки человека стать эмбриональной тканью, называемой гемогенным эндотелием. У эмбриона эта ткань в конечном итоге превращается в стволовые клетки крови. Затем команда проверила 26 генов транскрипционных факторов и нашла семь, ERG, HOXA5, HOXA9, HOXA10, LCOR, RUNX1 и SPI1 , которые подтолкнули гемогенный эндотелий к состоянию стволовых клеток крови.

Когда исследователи трансплантировали клетки в костный мозг взрослых мышей, через несколько недель у некоторых животных в крови и костном мозге появились предшественники красных и белых кровяных клеток, а также тромбоцитов и других клеток.

«Мы продемонстрировали, что это возможно», – написал Дейли в электронном письме The Scientist . Он сказал, что главным прорывом в исследовании его команды стала идентификация специфических факторов транскрипции, которые приводят к перепрограммированию клеток. Эта информация может помочь исследователям лучше понять, как стволовые клетки крови образуются в организме и, возможно, что может пойти не так в этом процессе.

Авторы отмечают в статье, что «все еще существует молекулярный и функциональный разрыв между нашими сконструированными клетками и добросовестными [гемопоэтическими стволовыми клетками] в их прочности приживления и полной рекапитуляции терминально дифференцированных клеток».

В другом исследовании Shahin Rafii из Weill Cornell Medicine с коллегами перепрограммировали эндотелий взрослых мышей, ткань, которая выстилает кровеносные сосуды, используя гены для факторов транскрипции Fosb , Gfi1 , Runx1 и Spi1 . Они выращивали клетки в сосудистой среде, своего рода ложе из окружающих клеток, которые давали сигналы, чтобы помочь перепрограммировать ткань эндотелия.

Рафи сказал The Scientist в интервью, что эта сосудистая среда, по-видимому, является ключевым фактором для успешного перепрограммирования. Он сравнил отношения между клетками и окружающей средой с матерью и ребенком. «Мать обеспечивает ребенка питательными веществами и поддерживает его, без матери ребенка не существует», – сказал он. «То же самое для этих клеток».

В обоих исследованиях некоторые из используемых факторов транскрипции были связаны с лейкемией. Чтобы проверить методику его команды, Рафий и его коллеги провели мониторинг клеток после их имплантации мышам и не обнаружили никаких признаков лейкемии через 20 недель. Тем не менее, по его словам, необходимы более длительные мероприятия.

Биолог стволовых клеток Мик Бхатия из Университета МакМастер сказал в интервью, что оба исследования продемонстрировали жизнеспособные методы для развития стволовых клеток крови. По его словам, исследование Дейли особенно интересно, потому что оно может возродить веру исследователей в плюрипотентные клетки. Прогресс в развитии плюрипотентных клеток и их превращении в клетки других типов, особенно в стволовые клетки крови, был медленным, со многими препятствиями.

Новые результаты, если они будут подтверждены другими лабораториями, могут помочь преодолеть эти проблемы, увеличивая шансы переноса исследования из лаборатории в клинику. Но одним из предостережений является использование некоторых факторов транскрипции, которые были связаны с лейкемией. По словам Слуквина, конечной целью будет поиск путей осуществления одного и того же перепрограммирования без этих факторов транскрипции.

R. Sugimura et al., «Гемопоэтические стволовые клетки и клетки-предшественники из плюрипотентных стволовых клеток человека», Nature , doi: 10.1038 / nature22370, 2017.

R. Lis и соавт. Превращение эндотелия взрослых в иммунокомпетентные гемопоэтические стволовые клетки. Nature, doi: 10.1038 / nature22326, 2017.

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *