Превращение клеток кожи в клетки мозга

Клетки кожи, называемые фибробластами, согласно новому исследованию, могут быть преобразованы в нейроны быстро и эффективно с помощью всего лишь нескольких генетических хитростей. Удивительно простое преобразование, которое не требует зачаточном состоянии зачаточного состояния клетки, показывает, что дифференцированные клетки взрослого человека гораздо более гибки, чем считалось ранее.

Если исследования, опубликованные в журнале Nature на днях, могут быть повторены в клетках человеческого организма, это обеспечивает более простой способ для генерации замены нейронов у отдельных пациентов. Мозговые клетки, полученные из кожного лоскута будут генетически идентичны у пациента, и поэтому исчезает риск иммунного отторжения - такой подход может в один прекрасный день быть использованы для лечения болезни Паркинсона и других нейродегенеративных заболеваний.

"Страшно видеть, насколько гибки эти клетки", говорит Мариус Верниг, биолог Института биологии стволовых клеток и регенеративной медицины в Стэнфорде, который руководил исследованием. "Вам просто нужно несколько факторов, и в течение четырех-пяти дней вы видите все признаки нейрона у этих клеток".

Три года назад ученые осуществили революцию в области изучения стволовых клеток, продемонстрировав, как вернуть клетки взрослого обратно в зачаточное состояние, используя только четыре генетических факторы. Исследование этих клеток, известных как индуцированные стволовые клетки (клетки IPS), с тех пор провелось во всем мире. IPS клетки могут дифференцироваться в любой тип клеток, а также показывают огромные перспективы для выявления наркотиков и терапии замены тканей. В настоящее время ученые пытаются продвинуть эту обретаемую клетками гибкость в дальнейшее преобразование клеток взрослого непосредственно от одного вида к другому.

В 2008 году Дуг Мелтон, Куиао Жоу, и его коллеги из Гарвардского университета показали, можно было превратить один тип клетки в поджелудочной железе в другой, - это был подвиг, который однажды может помочь людям с диабетом. Новое исследование свидетельствует о более глубоких преобразований - преобразование клеток кожи в нейроны. Это особенно впечатляет, так как линия из двух типов клеток расходится на самых ранних этапах эмбрионального развития. (Предыдущие исследования указывали, что нейроны могут быть сделаны из мышц и клеток костного мозга, но судьба клеток в конце этого процесса была мрачнее)

Чтобы создать мощный молекулярный коктейль, ученые начали с 20 известными генами, которые играют важную роль в развитии нервной системы и находящиеся только в головном мозге. Все выбранные гены были транскрипционными факторами, которые связываются с ДНК и регулируют выражение других генов. Используя вирусы для доставки каждого гена в клетки кожи, группа обнаружила, что один ген, в частности, имеет право преобразовать клетки кожи в то, что выглядело, как незрелые нейроны. После проверки других генов в сочетании с активным, ученые обнаружили, комбинацию из трех генов, которые могли бы эффективно и быстро преобразовать клетки кожи в нейроны.