Новости химической науки > Новые подходы к изучению стволовых клеток

Две статьи, недавно опубликованные в журнале Integrative Biology раскрывают новую информацию о взрослых стволовых клетках.

Биокристаллические методы позволяют изучать влияние окружения на состояние стволовых клеток. (Рисунок из Integr. Biol., 2009 DOI: 10.1039/b816472j)

В различных областях нашего организма находятся стволовые клетки, которые снабжают наш организм всеми необходимыми клетками на протяжении всей жизни. Однако, хотя стволовые клетки используются для замены и заживления поврежденной ткани, информация о том, как это происходит, практически недоступна. Понимание того, как стволовые клетки превращаются в различные клетки, важно для разработки терапии нового типа.

Исследователи из Лаборатории Лоуренса Беркли под руководством Марка ЛаБаржа (Mark LaBarge) и Мины Биссел (Mina Bissell) изучали грудные стволовые клетки, которые могут превращаться в клетки груди любого типа [1]. Независимо от них, Маттиус Лютольф (Matthius Lutolf) из Стэнфорда изучал гемопоэтические стволовые клетки (HSC) взрослых мышей [2].

Для изучения стволовых клеток обе группы использовали биокристаллические подходы. Конечной целью исследования обеих групп было установление того, как и почему эти клетки могут специализироваться в клетки различного типа. Исходя из гипотезы о том, что поведение стволовой клетки определяется ее окружением, исследователи создавали модельное окружение, подражающее микроокружению стволовой клетки в организме. Создание таких условий позволило изучить степень влияния внешнего окружения на изменения стволовых клеток in vivo и использовать эту информацию для манипуляций со стволовыми клетками вне организма.

В группе Биссел и ЛаБаржа изучалось воздействие на стволовые клетки 8000 различных комбинаций белков и других биологически активных соединений. Исследователям удалось определить, какие соединения приводят к превращению стволовых клеток в различные культуры клеток груди, включая люминальные эпителиальные клетки (luminal epithelial cells), появление которых увеличивает риск развития рака. Также были найдены соединения, позволяющие зафиксировать стволовые клетки в их исходном, неспециализированном состоянии. Биссел надеется, что такой подход даст новую информацию исследователям об использовании стволовых клеток для терапевтических целей и возможности их перепрограммирования.

В группе Лютольфа стволовые клетки, напротив, подвергались меньшему количеству комбинированных воздействий, однако для слежения за клетками использовали микросистемы, форма ячеек которых позволяла наблюдать индивидуальные клетки после их специализации. Исследователи из Стэнфорда смогли обнаружить ключевые регуляторы, поддерживающие HSC в состоянии стволовых клеток. Лютольф отмечает, что результаты исследований могут оказаться весьма полезными для исследователей, выращивающих HSC в лабораторных условиях. Он отмечает, что клетки HSC in vitro реплицируют быстро, но дифференцируясь на разные типы клеток. Он поясняет, что выращивание стволовых клеток in vitro может оказаться важным достижением, поскольку клетки HSC, сохраняющие свои свойства, могут быть почти бесконечным источником клеток для терапевтической трансплантации.

В настоящее время обе группы работают над изучением влияния микроокружения на состояние стволовых клеток и использования этой информации в терапевтических целях.

Источники: [1] Integr. Biol., 2009 DOI: 10.1039/b816472j; [2] Integr. Biol., 2009 DOI: 10.1039/b815718a

метки статьи: #биомедицинские микроприборы, #биохимия, #медицинская химия, #молекулярная биология