Ученые преобразуют клетки кожи человека непосредственно в клетки мозга.

Ученые преобразуют клетки кожи человека непосредственно в клетки мозга.

Исследования необычны, поскольку в отличие от многих методов преобразования клеток, они сначала не возвращались к стадии стволовых клеток — они преобразовывались непосредственно в клетки мозга, что позволяет избежать риска образования многих других типов клеток.

И это уникальное исследование, потому что команда сумела перепрограммировать клетки кожи, превратив их в особый тип клетки мозга, а не в ряд клеток мозга.

Пишу в журнале Neuron, исследователи из Медицинского факультета Университета Вашингтона в Сент-Луисе (WUSTL), штат Миссисисипи, сообщают, как они использовали определенную комбинацию микроРНК и транскрипционных факторов для перепрограммирования клеток кожи в клетки мозга определенного типа, известные как средние нейроны позвоночника.

Выработанные ими средние нейроны позвоночника, просуществовавшие, по меньшей мере, 6 месяцев после инъекций в мозг мышей, играют важную роль в управлении движением и являются основным видом заболевания Хантингтона.

Болезнь Хантингтона — наследственное генетическое заболевание, вызывающее недобровольные движения и постепенное снижение умственных способностей. Пациенты с заболеванием, которое обычно начинается в среднем возрасте, могут жить в течение 20 лет после появления симптомов, хотя они постепенно ухудшаются.

Преобразованные ячейки показали свойства нативных ячеек.

Старший автор доктор Эндрю Ю, доцент кафедры биологии развития ВУСТЛ, говорит, что новые клетки не только выживают в мозгу мыши, но и обладают свойствами, схожими с природными клетками:

» Эти клетки, как известно, продлить проекции в определенных областях мозга. И мы обнаружили, что пересаженные клетки человека также связаны с этими удаленными мишенями в мозгу мыши. Это знаменательный момент в этой статье.»

Поскольку они использовали клетки кожи взрослого человека в исследовании, а не клетки мыши или клетки человека на более ранней стадии развития, команда считает, что эта работа показывает потенциал использования собственных клеток пациентов в регенеративной медицине. Это важно, потому что терапия может использовать легкодоступные клетки, а также избежать проблемы отторжения иммунитета.

Для своего исследования д-р Ю и его коллеги культивировали клетки кожи в среде, имитирующей клетки мозга. В своей предыдущей работе они уже обнаружили, что воздействие на клетки кожи двух небольших молекул РНК, называемых miR-9 и miR-124, может превратить их в разные типы клеток мозга.

Соавтор книги Матеус Б. Виктор, аспирант по нейронауке, говорит, что считает, что маленькие молекулы РНК «поднимают тяжесть»:

» Они грунтовывают клетки кожи, превращая ее в нейроны. Добавляемые факторы транскрипции приводят к тому, что клетки кожи становятся специфическим подтипом, в данном случае средними нейронами позвоночника. Мы думаем, что можем вырабатывать различные типы нейронов, переключая различные факторы транскрипции.»

Команда также показала, что когда клетки кожи подвергаются воздействию только транскрипционных факторов, без малых молекул РНК клетки кожи не преобразуются успешно.

Команда также провела обширные тесты, чтобы показать, что новые клетки мозга обладают признаками родных средних нейронов позвоночника. Они выражали правильные гены для своего типа и не экспрессировали гены для других типов нейронов.

А при трансплантации в мозг мышей преобразованные клетки выглядели как родные средние колючие нейроны и вели себя подобно им.

В настоящее время команда использует клетки кожи пациентов с болезнью Хантингтона и преобразует их в среднеспинчатые нейроны, используя новый подход. Они также планируют ввести клетки в мышей, страдающих этим заболеванием.

Это исследование финансировалось различными органами, включая Национальный институт здравоохранения (НИЗ).