Вчені зі Школи медицини Стенфордського університету виявили біологічні та хімічні сигнали, які необхідні, щоб швидко і ефективно перетворювати стовбурові клітини ембріонів на чисті клітинні популяції будь-якого з 12 типів, включаючи кістки, серцеві м'язи і хрящові тканини.
Нова методика дозволяє скоротити процес виведення клітинних популяцій до 5-9 днів, а не декількох тижнів і місяців, як раніше.
Вчені отримали «золотий стандарт» стовбурових клітин
Технології
Ембріонічні стовбурові клітини плюрипотентні, тобто вони можуть перетворюватися на інші види клітин організму. Окремі фактори змушують клітини набувати специфіку в процесі формування ембріона, проте вивчати ці фактори на прикладі людини досить складно. У більшості країн культивування людського ембріона протягом більше двох тижнів заборонено, тому вчені досліджують ці явища на прикладі риб, мишей і жаб.
Відомо, що на ранніх стадіях розвитку ембріон складається з трьох зародкових верств: ектодерми, ентодерми і мезодерми. Кожен шар відповідає за виробництво певних видів клітин. Мезодерма, наприклад, виробляє міокардій, кістки, кровоносні судини, кров'яні тільця, сполучні тканини, хрящі і деякі тканини нирок і шкірних покривів.
"Раніше виробництво клітин певних типів займало тижні і місяці, оскільки вчені не могли передбачити долю клітин. У підсумку виходив вінегрет з різних типів ", - пояснюють суть проблеми дослідники.
Під час експериментів дослідники виявили, що необхідно застосовувати різні клітинні стимули, які блокували б один сценарій і давали розвиток другому. Отримана методика порівнянна зі стратегією «так чи ні», при якій можливий тільки один варіант подій. Для впливу на клітини біологи використовували сигнальні молекули і одночасно блокували інший тип, задаючи тим самим хід розвитку мезодерми.
В результаті вченим вдалося виробити клітини-попередники кісток, які при трансплантації формували кістку, а також клітини серцевого м'яза і 10 інших клітинних сценаріїв на основі мезодерми.
Дослідження дозволить змінити підхід до регенаритивної медицини і краще зрозуміти процес розвитку ембріона, в тому числі вивчити механізми формування вроджених дефектів.
