Удаление одного протеина из взрослых клеток возвращает клетки в состояние стволовых

Стволовые эмбриональные клетки, как оказалось, обладают поразительным потенциалом лечить и даже излечивать различные медицинские состояния, именно поэтому открытие того, что индуцированные стволовые клетки, подобные эмбриональным, могут быть созданы из клеток кожных покровов, получило в 2012 году Нобелевскую премию.

Однако этот процесс оставался весьма медленным и неэффективным, более того, полученные стволовые клетки были не готовы для медицинского применения. Теперь же исследование, проведенное в лаборатории доктора Якуба Ханна (Dr. Yaqub Hanna, Weizmann Institute) изменило сложившуюся ситуацию: он и его коллеги обнаружили фактор, замедляющий данный процесс, и то, что высвобождение данного фактора может синхронизировать процесс и увеличить его эффективность. Полученные результаты могут помочь в продукции стволовых клеток.

Эмбриональными обозначают те клетки, которые еще не стали специализированными, они могут далее развиться в любую ткань организма, что и придает им ценность: их можно использовать при восстановлении поврежденных тканей, при аутоиммунных заболеваниях и для создания трансплантационных органов. В 2006 году ученые под руководством Шиния Яманака (Shinya Yamanaka, Kyoto University) открыли возможность перепрограммирования взрослых клеток, которые впоследствии стали известны как плюропотентные индуцированные стволовые клетки, посредством внедрения в их ДНК-структуре четырех специфических генов. Однако, процесс занимает не менее четырех недель, при этом менее 1% индуцированных клеток действительно становятся эмбриональными стволовыми.

Исследователи изучали специфический протеин MBD3, чья функция до сих пор оставалась неизвестной; данный белок был выбран потому, что его экспрессия выражена в каждой клетке организма на любой стадии развития, что встречается достаточно редко. Ученые обнаружили, что, тем не менее, в первые три дня после зачатия данный протеин в клетках отсутствует. Именно в эти три дня оплодотворенная яйцеклетка начинает делиться, а эмбрион представляет собой скопление плюропотентных стволовых клеток. На четвертый день начинается клеточная дифференциация, сопровождающаяся потерей плюропотентного статуса, также в этот момент была отмечена первая экспрессия гена MBD3.

Ученые показали, что удаление MBD3-гена из взрослых клеток может улучшить эффективность и скорость процесса их возвращения к эмбриональному состоянию.