Группа исследователей из США объявила, что ей впервые удалось перепрограммировать взрослые клетки человеческой кожи и превратить их в стволовые клетки, способные в дальнейшем развиваться в клетки самых различных тканей. Статью о своем исследовании они опубликовали в последнем номере журнала Nature. Ученые надеются, что их достижение поможет в будущем полностью излечивать такие заболевания, как диабет первого типа и др.
Метод, ими использованный, называется «ядерный перенос соматической клетки» (somatic cell nuclear transfer или SCNT), при котором ядро клетки переносится в неоплодотворенную яйцеклетку. В ходе прошлых исследований с помощью этого процесса удалось превратить зародышевые клетки соединительной ткани (фибробласты) в эмбриональные стволовые клетки, однако сделать то же самое со взрослыми соматическими клетками до сих пор ни у кого не получалось. Вдобавок и те стволовые клетки, которые удалось получить из зародышевых фибробластов, были триплоидными, то есть имели в себе три набора хромосом вместо двух и даже в принципе не могли быть использованы для терапевтических целей.
Между тем для превращения в стволовые клетки требовались именно взрослые ткани, потому что лечить требуется чаще всего именно взрослых людей и клеточный материал придется брать именно у них.
Именно это и сделали авторы статьи в Nature. Эмбриональные стволовые клетки они получили из клеток кожи взрослого донора, больного диабетом первого типа (то есть инсулинозависимого). Им удалось получить не триплоидные, а именно диплоидные клетки, которые в дальнейшем сохранили возможность развиваться в клетки самых разных тканей – нейроны, клетки поджелудочной железы, хрящевые клетки и пр. А самое главное, они могли развиваться в бета-клетки, производящие инсулин, то есть именно те, которых недостает организму диабетика.
В перспективе может оказаться так, что больной, пролеченный методикой SCNT, сможет избавиться от инсулиновой зависимости: нужный гормон будут производить его собственные новые клетки.
В ходе всей работы исследователям очень мешал запрет, введенный предыдущим президентом США Джорджем Бушем-младшим на исследования с человеческими эмбриональными стволовыми клетками. Поэтому исследования, начатые в Гарварде и Университете штата Колумбия, на определенном этапе пришлось сворачивать, чтобы они не подпали под действие закона: для дальнейшей работы требовались ооциты, женские незрелые яйцеклетки, тем же законом запрещенные для исследований. Нужно было искать лабораторию, которая не пользуется государственным финансированием и на которую поэтому запрет Буша не распространяется.
Такую возможность предоставил научно-исследовательский институт Нью-Йоркского фонда стволовых клеток, в 2006 году организовав в своих стенах лабораторию, финансируемую частными лицами. К 2008 году обе команды перебрались в эту лабораторию. Благодаря разработанной для них уникальной программе донорства яйцеклеток они смогли получать необходимое количество ооцитов и продолжить исследования.
В результате с помощью оптимизированного протокола SCNT, применения специальных ингибиторов и других нововведений ученым в конце концов удалось получить линию диплоидных стволовых клеток.
Их методика, если она в результате окажется действенной, может быть использована для лечения не только диабета, но и других болезней, таких как болезнь Паркинсона, заболевания печени, рассеянный склероз, а также для замены или восстановления поврежденных костей.
Ученые подчеркивают, что их работа лишь первый шаг на пути к реальному лечению диабета. Впереди множество нерешенных проблем, главная из которых заключается в том, что при диабете первого типа иммунная система организма начинает атаковать собственные бета-клетки, и ученые многих лабораторий, в том числе и авторы статьи, работают над тем, как предотвратить эти атаки или защитить от них новые бета-клетки и те, что еще остались от старых.