Группа исследователей из Калифорнийского Университета Лос-Анджелеса открыла вещество, которое может помочь в удалении из клеточной культуры плюрипотентных стволовых клеток, неверно дифференцирующихся в предшественники тканеспецифичных клеток. Открытие потенциально может привести к разработке более безопасного для пациентов метода лечения стволовыми клетками.
Результаты работы опубликованы в журнале Developmental Cell.
Плюрипотентные стволовые клетки способны превращаться в любой тип клеток организма. В процессе дифференцировки в специфические дочерние клетки, такие как нервные, мышечные клетки или клетки костной ткани, его проходят не все стволовые клетки: некоторые плюрипотентные стволовые клетки остаются недифференцированными. Из-за способности плюрипотентных стволовых клеток дифференцироваться в любой клеточный тип они могут случайным образом превратиться в другие типы клеток или сформировать опухоли, называемые тератомами (См. фото). Потому выявление и выделение плюрипотентных стволовых клеток из пула дифференцированных особенно важно перед использованием дочерних клеток в терапии, основанной на стволовых клетках. Однако современные методы удаления плюрипотентных стволовых клеток из пула ограничены.
В ходе исследования на клетках Пекарских дрожжей, проведенного научной группой под руководством Карлы Кехлер, профессора химии и биохимии, и доктора Михаэля Тайтелля, профессора патологии и педиатрии, была обнаружена молекула MitoBloCK-6, ингибирующая сборку митохондрий – энергетических органоидов клеток. Когда исследователи перешли к более сложным модельным организмам, они установили, что MitoBloCK-6 блокирует развитие сердца у рыбки Danio rerio. Однако MitoBloCK-6 не оказывает влияние на дифференцированные клеточные линии, которые обычно культивируются в лаборатории.
Научный сотрудник Дипа Дабир тщательно проверила вещество на множестве дифференцированных клеточных линий, однако результаты оставались прежними: клетки оставались здоровыми, то есть MitoBloCK не действовал на дифференцированные клетки. Затем исследователи решили проверить MitoBloCK-6 на плюрипотентных стволовых клетках. Научный сотрудник Киоко Сетогучи показала, что плюрипотентные стволовые клетки погибали в присутствии MitoBloCK-6, но недавно прошедшие дифференцировку дочерние клетки оставались устойчивыми к действию вещества.
MitoBloCK-6 вызывает гибель плюрипотентных стволовых клеток, запуская апоптоз – процесс программируемой клеточной гибели. После гибели плюрипотентных стволовых клеток остается популяция дифференцированных клеток, что снижает потенциальный риск развития тератомы и других проблем, которые могут ограничить использование стволовых клеток в качестве лечебной стратегии регенеративной медицины.
«Мы обнаружили, что митохондрии плюрипотентных стволовых клеток подвергаются изменениям в процессе дифференцировки в тканеспецифичные специализированные клетки, - рассказывает Тайтелль, - что может являться ключом к выживанию дифференцированных клеток после обработки образцов веществом MitoBloCK-6. Мы все еще исследуем этот процесс, но теперь известно, что митохондрии играют важную роль в контроле выживаемости плюрипотентных стволовых клеток».
Источник: Коммерческая биотехнология
