Биология

Созданы мышиные химеры со значительным количеством человеческих клеток

Cornelia Li

Группа исследователей во главе с учеными из Университета Буффало разработала метод, который позволяет производить огромное количество человеческих клеток — до 4% — в мышиной химере. Такой способ создания этих клеток имеет решающее значение, так как произведенные в чашке Петри структуры часто ведут себя в организме не так, как необходимо. О своем открытии исследователи рассказали в журнале Science Advances.

Стволовые клетки — это недифференцированные клетки, которые способны делиться и затем превращаться в специфические клетки конкретных органов и тканей. Сегодня их применяют для лечения множества заболеваний, в том числе повреждения тканей различных органов и кожи. Однако терапия стволовыми клетками остается дорогим удовольствием из-за достаточно трудного и ненадежного процесса их получения в чашке Петри.

Авторы нового исследования нашли способ производить миллионы стволовых клеток с помощью мышиных эмбрионов. Предыдущие попытки сделать это были не совсем удачны: в результате удавалось получить совсем немного клеток. Новая методика позволяет получить большое количество этих структур всего за 17 дней.

В ходе работы исследователи ввели 10–12 плюрипотентных стволовых клеток человека в бластоцисту мыши возрастом 3,5 дня. Затем мышиный эмбрион по мере своего развития производил миллионы зрелых человеческих клеток, включая эритроциты, клетки глаза и печени. По результатам подсчета оказалось, что до 4% всех клеток в эмбрионе мыши были человеческими. Но это, по словам ученых, самая минимальная оценка, так как их метод подсчета не учитывал эритроциты, не имеющие ядра.

Добиться такого значительного соотношения ученым удалось, преобразуя человеческие плюрипотентные стволовые клетки, которые могут дифференцироваться во все типы клеток в организме, в форму, совместимую с внутренней клеточной массой бластоцисты мыши. Стволовые клетки человека находятся в индуцированном состоянии, тогда как внутренняя клеточная масса внутри бластоцисты мыши находится в наивном — необученном — состоянии. Из-за этой проблемы при помещении индуцированных стволовых клеток в эмбрион мыши они не развиваются, так как нет соответствия между их состояниями.

Чтобы справиться с этой проблемой, ученые заблокировали один из ферментов — мишень рапамицина млекопитающих — на четыре часа, чтобы «шокировать» человеческие стволовые клетки для перехода последних в наивное состояние. Блокирование этого фермента, по словам исследователей, запускает каскад биохимических реакций, которые перестраивают экспрессию генов и клеточный метаболизм, из-за чего стволовые клетки и меняют свое состояние. В результате такие шокированные клетки при подсаживании в бластоцисту продолжали нормально развиваться и копировать себя.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.