По словам ученых, которые раскрыли тайну образования стволовых клеток, уже скоро появится лекарство от ряда заболеваний крови и иммунных заболеваний.
Австралийское исследование, проведенное учеными из Австралийского института регенеративной медицины (ARMI) Университета Монаша и Института медицинских исследований Гарвана, опубликовано сегодня в журнале Nature. Он впервые определяет механизмы в организме, которые запускают производство гемопоэтических стволовых клеток (HSC).
ГСК, обнаруженные в костном мозге и пуповинной крови, критически важны, поскольку могут восполнять запасы клеток крови в организме. Пациенты с лейкемией успешно лечились с помощью трансплантатов HSC, но медицинские эксперты считают, что стволовые клетки крови имеют потенциал для более широкого использования.
Ведущий исследователь профессор Питер Карри из ARMI объяснил, что понимание того, как HSC самообновляются для пополнения клеток крови, необходимо "Святой Грааль" биологии стволовых клеток.
"ГСК – один из лучших терапевтических инструментов, имеющихся в нашем распоряжении, потому что они могут производить любые клетки крови в организме. Потенциально мы могли бы использовать эти клетки гораздо больше, чем существующие стратегии трансплантации, для лечения серьезных нарушений и заболеваний крови, но только если мы сможем выяснить, как они образуются в первую очередь. Наше исследование приближает эту возможность," он сказал.
Ключевым камнем преткновения на пути к более широкому использованию ГСК была невозможность производить их в лабораторных условиях. Причина этого, предположенная на основании предыдущих исследований, заключается в том, что молекулярный «переключатель» также может быть необходим для образования HSC, хотя ответственный механизм оставался загадкой до сих пор.
В этом последнем исследовании исследователи ARMI наблюдали за клетками развивающейся рыбы-зебры – тропической пресноводной рыбы, известной своими регенеративными способностями и оптически прозрачными эмбрионами, – чтобы собрать новую информацию о сигнальном процессе, отвечающем за генерацию HSC.
Используя микроскопию высокого разрешения, исследователи сняли фильм о том, как эти стволовые клетки образуются внутри эмбриона, и запечатлели процесс их образования во всех подробностях.
Профессор Карри сказал, что при просмотре этих фильмов они заметили, что для HSC требуется "приятель" тип ячейки, чтобы помочь им сформировать. Эти "приятели", известные как эндотомные клетки, обладают свойствами индуцировать стволовые клетки,
"Эндотомные клетки действуют как удобный диван, на котором они могут прижаться к пре-ГСК, помогая им развиваться и становиться полноценными стволовыми клетками. Мы не только идентифицировали некоторые клетки и сигналы, необходимые для образования HSC, мы также точно определили гены, необходимые для образования эндотома в первую очередь," Профессор Карри сказал.
"Действительно захватывающая вещь в этих результатах заключается в том, что если мы сможем найти сигналы, присутствующие в клетках эндотома, ответственных за образование эмбриональных HSC, то мы сможем использовать их in vitro для получения различных клеток крови по мере необходимости для всех видов заболеваний, связанных с кровью."
"Потенциально можно представить, что вы даже можете исправить генетические дефекты в клетках, а затем пересадить их обратно в организм," Профессор Карри сказал.
Д-р Джорджина Холлуэй из Института медицинских исследований Гарвана сказала, что работа подчеркивает, как молекулярные процессы в организме играют ключевую роль в формировании HSC.
"Теперь мы знаем, что эти мигрирующие клетки играют важную роль в формировании гемопоэтических стволовых клеток, и мы описали некоторые из молекулярных процессов, участвующих в этом процессе. Эта информация не является полным решением для их создания в лаборатории, но, безусловно, поможет." сказал доктор Холлуэй.
На следующем этапе исследования команда профессора Карри определит больше молекулярных сигналов, запускающих выработку HSC.