Нови стволови клетки моделират ранното развитие на човека

Изследователи откриха нов тип стволови клетки, които по-лесно се модифицират и култивират в лаборатория.

Тези клетки могат да се използват за отглеждане на човешки органи у животни.

Учените от Института за биологични изследвания Солк в Ла Хоя (Сан Диего, Калифорния) са открили нов тип стволови клетки, които може да се използват за моделиране на ранното развитие на човека.

Изследователите се надяват, че новите клетки ще помогнат в животни да се отглеждат човешки органи, годни за трансплантация. За първи път кравите и свинете могат да станат донори за хората, което ще реши основния проблем на съвременната трансплантология – недостига на органи и несъвместимостта на тъканите между донора и реципиента.

Досега учените познаваха два типа плурипотентни стволови клетки, но отглеждането им в големи обеми и управлението на растежа при определени тъкани се оказало доста проблемно.

Биологът Хуан Карлос Изпишуа Белмонте (Juan Carlos Izpisua Belmonte) и колегите му открили нов тип плурипотентни клетки, които по-лесно се отглеждат в лаборатория и могат да се имплантират в ембриони. Новият тип клетки е наречен регионселективни плурипотентни стволови клетки (rsPSCs).

Тъй като rsPSCs растат по-бързо и стабилно от другите плурипотентни  клетки, те може да се използват за създаване на нови методи за лечение на различни заболявания.

Екипът на Белмонте вече е успявал да присажда известните типове човешки плурипотентни клетки в ембриони на мишки. Изследователите отглеждали клетките в среди с различни комбинации на факторите на растежа и химичните вещества.

Една смес се оказала по-ефективна и в нея клетките се развивали най-ефективно. Учените имплантирали получените клетки в три различни региона в 7,5-дневни ембриони на мишки.

Тридесет и шест часа по-късно само клетките, които били въведени към задната част на ембриона, диференцирали в правилни типове клетки и образували ембрион химера, тоест организъм с ДНК с различен произход. Тъй като тези клетки предпочитат определена част от ембриона, изследователите ги кръстили регионселективни.

Белмонте смята, че по време на ранното развитие ембрионите съдържат няколко типа плурипотентни стволови клетки, включително и rsPSCs. С помощта на ензими за изрязване на ДНК може лесно да се редактира геномът на клетките rsPSCs, което обикновено става трудно с други плурипотентни клетки, отгледани лабораторно.

Според екипа на Белмонте възможността за редактиране на генома на rsPSCs може да помогне да се модифицират трансплантираните клетки по такъв начин, че да създават трансгенна химера. На свой ред това ще позволи да се създават животни с човешки органи, годни за трансплантация на хора. Ученият не смята, че това ще бъде лесно, например все още не е известно дали имунната система на животното ще признае човешкия орган.

Сигналните молекули, които управляват развитието и работата на органите при хората и животните, може да са различни, затова човешкият орган в животното може да се развива с друга скорост или да бъде отхвърлен от неговия имунитет.

Белмонте признава и възможни проблеми с етичните аспекти на създаването на химери. Но експерименти в тази област вече се провеждат и по-скоро перспективността на новата методика на лечение ще надвиши възможното негативно отношение на обществеността към трансгенните животни.