Ученые Стенфордского университета опубликовали в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) статью, в которой описано превращение клеток кожи мыши непосредственно в клетки-предшественники нервных, которые представляют три основных типа клеток в центральной нервной системе: нейроны, астроциты и олигодендроциты, сообщает Genetic Engineering & Biotechnology News.
Исследователям при этом удалось обойти промежуточную стадию стволовых клеток.
По словам руководителя работы Мариуса Вернига (Marius Wernig), «полученные результаты и их терапевтический потенциал привели его с коллегами в трепет».
«Мы показали, что выращенные из клеток кожи (фибробластов) нервные клетки в головном мозге мыши интегрируются и производят белок, необходимый для передачи электрического сигнала между нейронами. Это важно, потому что мы используем мышей в качестве моделей для изучения заболеваний головного мозга человека», — поясняет Верниг.
В своих экспериментах стенфордские ученые вносили в лабораторные линии зародышевых клеток мышей вирус с тремя факторами транскрипции (Brn2, Sox2 и FoxG1), уровень которых в клетках-предшественниках нервных клеток довольно высок. Спустя три недели каждая десятая клетка кожи приобрела внешние и функциональные признаки нервной клетки-предшественника.
Присутствие клеток-предшественников нервных клеток исследователи подтвердили как in vitro («в пробирке»), так и in vivo (в организме животных).
In vitro было показано, что в трансформированных клетках активны те же гены, что и в обычных нервных клетках-предшественниках, а сами они имеют ту же форму, что клетки-предшественники. Трансформировавшиеся из клетки кожи клетки-предшственники дали начало разным типам нервных клеток, в частности, астроцитам и олигодендроцитам.
В опытах с животными ученые вносили трансформированные клетки в головной мозг новорожденных мышей специальной линии. Это были грызуны, у которых не мог вырабатываться защищающий нервные волокна миелиновый слой. Спустя десять недель после пересадки новые клетки дифференцировались в олигодендроциты, благодаря которым образуется необходимая для нормальной функции нервной системы миелиновая оболочка нервных волокон.
Клетки-предшественники нейронов, по мнению экспертов, могут найти широкое применение в биомедицинских исследованиях, поскольку их можно культивировать в большом количестве как для трансплантации, так и для скрининга лекарств.
В прежних подобных опытах образованию клеток нервной системы из клеток кожи предшествовала стадия стволовых, а точнее, плюрипотентных клеток, которые могут превращаться во все типы клеток организма. Нервные клетки получали перепрограммированием клеток кожи с помощью нескольких факторов транскрипции, среди которых были и те, что активируют онкогены.
Для того, чтобы продемонстрировать не только возможность и эффективность, но также безопасность подобной конверсии клеток кожи человека, по словам Мариуса Вернига, «придется много потрудиться».
