Ученые научились управлять превращением стволовых клеток при помощи единственных молекул - «Наука и технологии»

Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружили простой, легкий и эффективный метод управления превращением человеческих плюрипотентных стволовых клеток в клетки костных тканей. Под воздействием молекул аденозина стволовые клетки превращаются в костные ткани, восстанавливая повреждения, не вызывая появления опухолей и не подвергая организм опасности заражения инфекцией. Помимо этого, использование подобного метода позволит быстро и недорого выращивать искусственные кости, которые полностью совместимы с организмом пациента и которые могут заменить его собственные, которые были повреждены в результате травмы или ранения.

Плюрипотентные стволовые клетки способны превратиться в клетки любого типа тканей человеческого тела, таких, как мышечные ткани, ткани сердца, кожи и костей, в результате процесса, называемого дифференцированием. Однако, искусственное дифференцирование, т.е. направление стволовых клеток на путь определенного превращения, является сложным многоэтапным процессом, вовлекающим в себя обширный список препаратов, что делает его крайне дорогостоящим и в некоторых случаях неэффективным.

Вторая проблема регенеративной медицины заключается в том, что в некоторых тканях и органах, выращенных из стволовых клеток, возникают опухоли, состоящие из тканей других типов. Эти опухоли, называемые тератомами, возникают тогда, когда стволовые клетки начинают "жульничать", превращаясь не в те виды тканей, которые требуются в данном случае.

Работая над поисками упрощения процесса дифференцирования стволовых клеток, калифорнийские ученые обнаружили, что простое добавление молекул аденозина в питательный состав, где производится выращивание стволовых клеток, заставляет их превратиться в функциональные остеобласты, в клетки, являющиеся молодыми клетками костных тканей. И эти остеобласты, пересаженные подопытным животным с дефектами костей, сформировали новые ткани в районе дефекта, не показав, при этом, ни одного признака формирования тератом.

"Удивительно то, что единственная молекула определенного вещества может решить судьбу стволовой клетки. Нам теперь не нужен сложный коктейль из различных препаратов для получения костных тканей. И в дальнейшем мы собираемся найти такие же простые методы, которые заставят стволовые клетки превращаться в клетки строго заданного типа" - пишут ученые.

В настоящее время ученые уже определили, что появление молекул аденозина приводит к передаче стволовой клетке определенного сигнала, который поступает в нее через рецептор A2bR. Механизм формирования и передачи этого сигнала требует дальнейших исследований, в ходе которых ученые будут пытаться найти рецепторы стволовых клеток, реагирующие на молекулы и других веществ.