Подкожный жир и родинки названы лучшим источником стволовых клеток
Пара лет учёные пробуют отыскать лучший источник стволовых клеток для взрослых людей. В целях перепрограммирования уже употреблялись клетки кожи, соединительной ткани, костного мозга, крови, зубов и волос.
Две последние работы предлагают новый действенный метод, для которого подойдут «ненужные» а также в какой-то мере вредные клетки организма.
Разработка производства стволовых клеток до тех пор пока ещё очень молода и далека от совершенной. Не смотря на то, что эксперименты и опыты проводятся во многих лабораториях мира, значительно чаще это только одиночные явления, на протяжении которых удалось добиться значимых либо, напротив, отрицательных результатов.
Однако способом ошибок и проб учёные неспешно получают собственного и, соперничая между собой, производят наилучший вариант получения стволовых клеток.
Одна из последних работ в данной области объединила исследователей из медицинской школы Стэнфорда (Stanford University School of Medicine). Они продемонстрировали, что из жировых клеток возможно взять так именуемые индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS-cells), стремительнее и с большей эффективностью, чем при применении клеток кожи.
Отметим, что из колонии 10 тысяч фибробластов (соединительной ткани защитного покрова) возможно выделить только одну индуцированную плюрипотентную клетку (да и то на это нужно израсходовать весь месяц). Она со своей стороны может стать любой «взрослой» клеткой людской организма.
Все другие вариации (источники) пока не превзошли данных результатов. На фоне вторых выделяются, пожалуй, лишь кератиноциты (keratinocyte), полученные из крайней плоти младенцев (но данный источник стволовых клеток не подходит для взрослых).
Американские биологи всячески подчёркивают, что их материал был выращен без применения мышиных «подкармливающих» клеток (feeder cells).
Эта фраза кроме того вынесена в наименование статьи. На фото продемонстрировано развитие колонии, отснятое при помощи флуоресценции и фазово-контрастной микроскопии (фото PNAS).
Учёные из Стэнфорда собрали два литра жировой ткани, оставшейся по окончании операций липосакции. В общем итоге донорами материала стали четыре человека в возрасте от 40 до 65 лет.
Полученный жир особенным образом обработали, дабы убрать всё ненужное и покинуть лишь стволовые клетки жировой ткани. На все операции ушло всего-то около двух дней (если сравнивать с месяцем, что требуется для выращивания большой колонии клеток кожи).
Напомним, что жировая ткань была выбрана не просто так. «Эти клетки не так очень сильно дифференцированы, по данной причине их несложнее вернуть на раннюю стадию развития, — говорит один из участников работы Нин Сунь (Ning Sun). – Они больше похожи на эмбриональные клетки, чем фибробласты, перепрограммировать каковые сложнее».
Сунь имеет в виду следующее: дабы перевоплотить взрослые клетки тела в iPS-клетки, нужно расширить в них экспрессию четырёх генов (в большинстве случаев она находится на весьма низком уровне). Эти «перепрограммированные» гены в первый раз обрисовал Синя Яманака (Shinya Yamanaka).
Сунь же понял, что стволовые клетки жировой ткани уже владеют высокой экспрессией двух из четырёх нужных генов.
Столь без выражения выглядят те самые iPS-клетки, полученные командой из Стэнфорда.
Масштабная линейка соответствует 100 микрометрам (фото PNAS).
Перепрограммирование клеток заняло дополнительные 14 дней (подробнее о разработки просматривайте в статье авторов, размещённой в издании PNAS). В следствии было получено 20 iPS-клеток из 10 тысяч жировых, другими словами 0,2% всех клеток дали хороший итог.
Все новые стволовые клетки прошли обычный тест на плюрипотентность и смогли дифференцироваться в три вида тканей: нервную, мышечную и эпителия кишечника.
«Мы укоротили процесс на 6-8 недель», — говорит второй исследователь Джозеф У (Joseph Wu), что на данный момент совместно со собственными сотрудниками продумывает более надёжный процесс перепрограммирования без применения вирусов.
Тератома (опухоль, выращенная из клеток, перепрограммированных в стволовые) содержала все три зародышевых слоя (фото PNAS).
«До тех пор пока это самый эффективный процесс конвертации клеток взрослого организма в стволовые», — вычисляет Рон Эванс (Ron Evans), физиолог из университета Солка (Salk Institute), статья которого в недалеком будущем так же покажется в PNAS. Она и вовсе будет свидетельствовать о том, что в плюрипотентные возможно перевести больше 1% клеток жировой ткани.
Приятно, что новый способ применяет «ненужные» клетки. «В Соединенных Штатах от 30 до 40% граждан страдают ожирением», — поясняет У. А его сотрудник Майкл Лонгейкер (Michael Longaker) и вовсе именует подкожный жир «жидким золотом» для медицины, подразумевая, что от пары-тройки килограммов готов избавиться фактически любой человек.
Эта работа хороша ещё и тем, что не применяет клетки животных, в частности мышей, для выращивания колонии людских клеток (что, конечно же, может привести к нежелательным последствиям). Этот этап стандартной разработке употребляется чтобы снабдить разрастающуюся массу белками.
Но неизвестно, не случится ли наряду с этим загрязнение продуктами животного происхождения. «В то время, когда спустя десятилетия разработку постараются воспроизвести в клиниках, это разрешит избежать множества неприятностей», — говорит не участвовавший в этом изучении Фаршид Гуилак (Farshid Guilak) из университета Дюка.
Любители переработки ненужного в нужное и пионеры нового изучения: У, Сунь и Лонгейкер (фото Steve Fisch/Stanford University School of Medicine).
Во второй работе, совершённой экспертами из Массачусетского военного госпиталя (Massachusetts General Hospital), в качестве источника iPS-клеток были выбраны меланоциты (melanocyte), клетки кожи, создающие пигмент меланин. Исследователи поняли, что эффективность для того чтобы способа в пять раз выше если сравнивать с фибробластами, а перепрограммирование возможно осуществить всего за 10 дней.
В собственной статье авторы пишут, что меланоциты разрешают перепрограммировать себя в iPS-клетки посредством всего лишь трёх транскрипционных факторов, вместо четырёх у фибробластов.
Отыщет ли новая высокоэффективная разработка широкое использование? Не обращая внимания на все вышеописанные преимущества, кое-какие биологи считают, что нет.
Всё вследствие того что существует широкие банки костного мозга и клеток кожи, а вот родинки и жировую ткань нужно собирать раздельно. Вследствие этого многие учёные, возможно, будут так же, как и прежде надеяться на привычные базы материалов.
Но, быстрота и эффективность нового способа однако смогут забрать верх над привычкой.
