Большинство людей слышали о стволовых клетках, клетках, из которых создаются все другие клетки со специализированными функциями. Гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) являются архитекторами развития клеток крови и отвечают за формирование клеток крови на протяжении всей жизни организма. HSC также используются при лечении рака и иммунных нарушений.
Предыдущие исследования трансплантации HSC включали использование взрослых и фетальных мышей. Это включало удаление HSC реципиента с использованием подходов, включая облучение и введение препаратов, повреждающих ДНК. Исследователи из Университета Цукубы впервые в своем роде разработали новый подход к удалению HSC в эмбрионах мыши. В этом отчете представлено первое описание эмбрионального истощения HSC и трансплантации донорских HSC в эмбрион через плаценту.
Описывая свой подход, доцент Мичито Хамада говорит: "Нам удалось использовать генетику развития HSC у мышей для создания мышей, у которых полностью отсутствуют HSC в печени плода, что сделало этих мышей идеальными реципиентами для трансплантации HSC." Мыши, лишенные гена Runx1, не доживают до взрослого возраста и умирают на 12-й день эмбриона.5, отчасти потому, что в них отсутствуют HSC. Мыши-реципиенты, разработанные этой командой, имеют трансгены Runx1, которые частично восстанавливают эффекты отсутствия Runx1, и, хотя у этих мышей все еще отсутствуют HSC, они могут развиваться до 18 эмбрионального дня.5.
Используя этих мышей-реципиентов, исследовательская группа изучила эффекты трансплантации HSC от одного и того же вида (аллогенный) или от другого вида (ксеногенный). В плаценту мышей-реципиентов вводили донорские HSC на 11-й день эмбриона.5, до развития иммунной системы. Интересно, что более 90% HSC плодов-реципиентов были от донора, независимо от вида.
Анализ HSC, которые развились у мышей-реципиентов после транспортировки, показал, что они способствовали развитию как белых, так и эритроцитов. Кроме того, дополнительная трансплантация этих клеток взрослым реципиентам показала, что HSC были функциональны и сохранили нормальные способности.
"Эти результаты действительно впечатляют," объясняет профессор Сатору Такахаши. "Эти мыши представляют собой новый инструмент, который можно использовать для продвижения исследований HSC. Возможность выполнять трансплантацию HSC на более ранней стадии развития действительно позволяет нам исследовать гематопоэз плода, и в будущем эту модель можно будет «очеловечить» с использованием HSC человека. Приложения кажутся бесконечными."