Ученые из Университета в Буффало (University at Buffalo) разработали метод, который резко увеличивает производство зрелых клеток человека в эмбрионах мыши. Производство человеческих клеток in vivo имеет решающее значение, поскольку клетки, воспроизведенные в чашке Петри, зачастую ведут себя не так, как клетки в организме. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Science Advances.
Новый метод может потенциально генерировать материалы для лечения хронических заболеваний, таких как диабет или почечная недостаточность, заменяя поврежденные клетки пациента здоровыми человеческими клетками или тканями. Предыдущие попытки произвести человеческие клетки в эмбрионах мыши привели к образованию небольшого количества незрелых клеток, которые трудно определить количественно. Напротив, метод UB привел к получению миллионов зрелых клеток человека в эмбрионе мыши за 17 дней.
В новом исследовании ученые вводили 10-12 наивных эмбриональных стволовых клеток человека в бластоцисту мыши, когда ей было 3,5 дня. Затем эмбрион мыши генерировал миллионы зрелых клеток человека, включая эритроциты, клетки глаза и клетки печени, по мере его развития. Поскольку у этих зрелых эритроцитов человека нет ядра, они не учитываются методом, который ученые используют для определения общего количества клеток. Техника команды заключалась в преодолении важной задачи: преобразование плюрипотентных стволовых клеток человека, которые могут дифференцироваться во все типы клеток организма, в форму, совместимую с внутренней клеточной массой внутри бластоцисты мыши – трехдневного эмбриона мыши. Стволовые клетки человека находятся в «загрунтованном» состоянии, тогда как внутренняя клеточная масса внутри бластоцисты мыши находится в «наивном» состоянии. Когда загрунтованные человеческие клетки попадают в бластоцисту мыши, они не развиваются, потому что существует несоответствие между различными стадиями развития клеток. Результаты исследования показали, что человеческие примированные клетки вернулись в «наивное» состояние, подобно плюрипотентным стволовым клеткам внутри бластоцисты мыши.
Новый метод заключается в том, чтобы временно ингибировать киназу mTOR в течение 3 часов, чтобы шокировать примированные клетки человека до наивного состояния. Блокирование киназы mTOR запускает серию событий, которые изменяют экспрессию генов и клеточный метаболизм, так что примированные клетки становятся наивными.
Авторы другого исследования заявили, что за развитие колоректального рака ответственны соседи стволовых клеток.
