Японские учёные из Медицинского университета префектуры Киото смогли преобразовать клетки кожи человека в клетки, по свойствам схожие с нервными. При этом была использована уникальная методика химического воздействия на клетки.
Существовавшие до этого методики получения индуцированных стволовых клеток предполагали их получение из каких-либо иных клеток путем эпигенетического перепрограммирования. Этот процесс происходит либо с использованием пересадки ядер из соматических клеток в яйцеклетку, либо при помощи других технологий, также подразумевающих пересадку генетического материала.
Японцы справились с этим без участия пересадки генов, а лишь воздействием на клетки неких шести химических компонентов. По утверждению исследователей, это способствует упрощённому получению клеток, которые, к тому же, менее подвержены раковым заболеваниям. В будущем такая технология поможет готовить пригодный трансплантационный материал для людей с повреждённой нервной системой.
Химические компоненты влияют на сигналы, испускаемые при формировании нервных клеток. Опыты были проведены на клетках кожи нескольких испытуемых, возрастом от 6 месяцев до 55 лет. После трёх недель культивации более 80% клеточного материала превратилось в клетки, характеристики которых были схожи с характеристиками нервных клеток.
Результат был успешно воспроизведён в китайской лаборатории и в лаборатории компании Takara Bio Inc., которые сотрудничали с университетом в рамках этого исследования.
Это исследование продолжает серию работ по попыткам получения нервных клеток человека из других клеток его тканей. В 2013 году учёные из Стэнфорда успешно провели подобные опыты на мышах и крысах.
Комментарии (3)
ramntry
04.05.2015 12:52+7Мда, складывается впечатление, что суть достижения заключается в следующем:
Раньше, чтобы получить нервную клетку в лабораторных условиях, нужно было взять живую стволовую [или какую-то другую, ту же эпителиальную («кожную»)] клетку, заменить в ней «на ходу» пару генов (вероятно, добавить ген «нервности») и пронаблюдать, как эта самая клетка «превратится» в нервную. Теперь то же самое можно проделать без манипуляций над генами, а просто с помощью воздействия шести веществ.
Может быть, это чрезмерно творческое переизложение текста, но интуиция подсказывает мне, что многими он будет прочитан именно так.
Сложно выбрать, с чего начать — здесь неверно более-менее всё.
Абсолютно все соматические клетки одного организма (человека — точно, но если мне не изменяет память, любого многоклеточного организма на планете) несут совершенно идентичный (по модулю мутаций, накопленных клеткой в ходе её жизни) набор генов — геном. Отличаются только половые клетки (яйцеклетки и сперматозоиды) — они содержат только половину генетического материала организма-носителя. Это значит, что ни внесение, ни удаление, ни модификация генетического материала клетки не является необходимым условием «трансформации» в том или ином смысле клетки одного типа в клетку другого. Нет никакого гена «нервности» или «эпителиальности».
В естесственных условиях тип клетки определяется в ходе её рождения, роста и развития. Так как единственный механизм образования новой соматической клетки — митоз (деление), дочерние клетки в существенной степени наследуют морфологию и биохимию родительской клетки. В ходе эмбрионального (внутриутробного) развития организма, однако, клетки ранних стадий практически идентичны друг другу. Их специализация происходит за счет регуляции экспрессии генов — одни гены «умолкают» в той или иной клетке, другие начинают активно поставлять специфическую структурную и функциональную информацию во внутреннюю среду клетки, определяя её специализацию в ходе развития. Регуляция экспрессии генов преимущественно рецепторная — она управляется положением клетки, свойствами её соседей и химическим составом непосредственно окружающей её среды, а именно — наличие специфических медиаторов в ней, способных взаимодействовать со специфическими рецепторами на поверхности клетки. По крайней мере, это самые распространённые механизмы.
Важно понимать, что любые существенные изменения клетки в большинстве случаев слишком велики, чтобы иметь возможность произойти в ходе жизни одной клетки. Такие процессы в большистве случаев включают множество поколений клетки: в ходе своего роста низкоспециализированная клетка в ответ на регуляторное воздействие своего окружения реализует свою генную информацию определённым образом, «немного» специализируясь в нужном направлении. Затем она делится, её потомки наследуют всё достигнутое ею, и продвигаются вперёд на пути специализации в ходе своего роста и развития до следующего деления.
Эпителиальные клетки, в частности клетки кожи, способны быстро делиться и значительно изменяться в ответ на воздействия окружения. Это необходимые условия выполнения ими их функции — они постоянно испытывают жёсткое воздействие со стороны окружающей внешней среды (механическое, химическое, радиационное и т.п. и т.п.) и быстро умирают. Потому эпителиальная ткань вынуждена быстро пролиферировать (размножаться на клеточном уровне), в её устройстве существует специальный базальный слой, состоящий из быстроделящихся низкоспециализированный клеток. Они по своей морфологии и внутриклеточной физиологии ближе к стоволовым клеткам чем вероятно что-либо ещё. Подобное строение и поведение эпителиальный клеток, в частности, объясняет, почему опухоли эпителиальной природы (рак) — наиболее распространённая форма онкологических заболеваний. Эта ткань по своей физиологии способна быстро обновляться и меняться (в масштабах множества поколений), реагируая на внешние воздействия. Повреждение генетического материала (лучевая болезнь) или серьёзные отклонения в составе окружения могут сильно и быстро повлиять на состояние эпителиальной ткани. Например, трансформировать её в опухолевую.
Таким образом, если я правильно понимаю статью, достижение заключается в том, что в лабораторных условиях, в процессе выращивания клеток базального слоя кожи человека в специально модифицированном окружении (а именно — содержащим определённые медиаторы) в ходе нескольких поколений удалось получить клетки, морфологически и физиологически близкие нервным. Это большой шаг вперёд, потому что эпителиальные клетки существенно проще получить, чем стволовые. Но это не революция, не чудо и X-мены тут тоже ни при чём — использовался кандидат №2 на роль субстрата (базальный эпителий после стволовых клеток) и самый естесственный механизм воздействия на растущую ткань, который только можно себе представить.
aokoroko
05.05.2015 00:50У меня сразу же напрашивается вопрос: а не может ли этот способ вернуть эпителиальную клетку к такому состоянию, что она сможет выступить зиготой, если ее поместить в матку? Иначе говоря, получим ли мы скоро простой, на 100% эффективный способ клонировать любого человека? Причем в полевых условиях: берем кусочек кожи, кидаем в пробирку, через 10 минут набираем содержимое пробирки в шприц и впрыскиваем в полость матки, ждем 9 месяцев, вуаля.
SADKO
Занятно конечно но
исторически, если мне память не изменяет, клонирование как раз таки и начиналось с манипуляциями средой в которую помещались уединённые клетки, собственно в начале семидесятых только это и оставалось делать…И нервную ткань так уже получали, но вся фигня в том что она получается «мёртвой» и если культивированные клетки подсадить в живую систему они не приживаются там ни в каком качестве.