Клетки кожи можно превратить в нейроны, не проделывая для этого манипуляции с генами. Исследовательская группа из Университета Буффало доказала, что кожа может стать основой для клеток нервного гребня (эмбриональная нервная ткань) без каких-либо генетических модификаций, и уже эти стволовые клетки способны превращаться в нейроны, находящиеся в головном и спинном мозге. Учёные опубликовали свою методику в журнале Stem Cells.
Кератиноциты – производные стволовых клеток нервного гребня, которые превращались в нейроны. Источник: Университет Буффало.
Практические «последствия» такого открытия могут сыграть весьма большую роль в лечении болезни Паркинсона и других нейродегенераций, позволяя пациентам «настраивать» регенерацию своих же собственных клеток.
С помощью идентификации клеток и наблюдения за их «судьбой» после имплантации в куриные эмбрионы учёные выяснили, что после перепрограммирования они развивались абсолютно так же, как обычные клетки нервного гребня.
Стволовые клетки получались из организма взрослого человека без добавления «посторонних» генов, способных их изменить. Причём, после «перезаписи» из них можно было получить как гладкие миоциты, так и меланоциты, шванновские клетки или нейроны.
«В медицине это будет иметь огромный потенциал, потому что биопсию кожи можно сделать всегда. Мы можем выращивать клетки в больших количествах и перепрограммировать их без генетической модификации. Так, например, аутологичный материал, полученный от пациента, может помочь в проблеме лечения разрушительных заболеваний, поражающих нервную ткань, решение которой пока затруднено из-за отсутствующих легкодоступных источников клеток», — говорит Стелиос Андреадис (Stelios T. Andreadis), профессор кафедры химии и биоинженерии и руководитель проекта.
Cнимки слева направо демонстрируют переход кератиноцитов в стволовые клетки и нейроны. Источник: Университет Буффало.
Помимо прочего, методика сможет использоваться и для «ремоделирования» недуга. То есть у пациента с генетическим заболеванием нервной системы будет браться кожа лица и перезаписываться в клетки нервного гребня, преобразовываясь в дальнейшем в необходимые нейроны. Мутации в генах, конечно, останутся, но за счёт того, что в коже они будут минимально выраженными, эту свою «особенность» они возьмут и в «новую жизнь», тем самым воплотив терапевтический эффект.
Такая сложная задача заняла у исследователей почти пять лет и охватила широкий спектр знаний и коллаборационистов как из других подразделений Университета Буффало, так и из Калифорнийского технологического института.
Текст: Анна Хоружая
Reprogramming Postnatal Human Epidermal Keratinocytes Toward Functional Neural Crest Fates by Vivek K. Bajpai, Laura Kerosuo, Georgios Tseropoulos, Kirstie A. Cummings, Xiaoyan Wang, Pedro Lei, Biao Liu, Song Liu, Gabriela K. Popescu, Marianne E. Bronner, and Stelios T. Andreadis in Stem Cells. Published online March 2017
