Ученые перепрограммировали стволовые клетки ключевого органа иммунной системы в ходе разработки, которая может иметь значение для регенерации тканей.
Их исследования показывают, что можно преобразовать один тип стебля в другой без необходимости генетической модификации.
Исследователи, которые использовали модели на крысах, вырастили стволовые клетки из тимуса – органа, важного для нашей иммунной системы – в лаборатории, используя условия для выращивания стволовых клеток кожи волосяного фолликула.
Команда была из Федеральной политехнической школы Лозанны в Швейцарии и Центра регенеративной медицины при Совете медицинских исследований Эдинбургского университета.
Когда клетки были трансплантированы в развивающуюся кожу, они смогли сохранить кожу и волосы более года.
Пересаженные фолликулы превзошли естественные стволовые клетки волосяных фолликулов, которые способны лечить и восстанавливать кожу только в течение трех недель.
После трансплантации генетические маркеры клеток изменились и стали более похожими на маркеры стволовых клеток волосяного фолликула.
Исследование, опубликованное в журнале Nature, показывает, что триггеры из окружающей среды – в данном случае из кожи – могут перепрограммировать стволовые клетки, чтобы они становились тканями, которые они обычно не могут генерировать.
Профессор Ян Баррандон, заведующий кафедрой динамики стволовых клеток Федеральной политехнической школы Лозанны, Университета Лозанны и Госпитального центра Университета Водуа, руководивший исследованием, сказал: "Эти клетки изменяются из-за окружающей среды, с которой они контактируют, кожи. Теоретически эту операцию можно повторить и с другими органами."
Когда животное развивается, эмбрионы образуют три клеточных или зародышевых слоя – эктодерму, энтодерму и мезодерму, которые затем продолжают формировать органы и ткани организма.
Эктодерма становится кожей и нервами, энтодерма становится кишечником и такими органами, как печень, поджелудочная железа и тимус, а мезодерма становится мышцами, костями и кровью.
До сих пор считалось, что границы зародышевого листка нельзя пересекать – что клетки, происходящие из одного зародышевого листка, не могут развиваться в клетки, связанные с одним из других.
Это последнее исследование показывает, что клетки тимуса, происходящие из энтодермы, могут превращаться в стволовые клетки кожи, происходящие из эктодермы. Это говорит о том, что границы зародышевого слоя менее абсолютны, чем считалось ранее.
Д-р Клэр Блэкберн из Центра регенеративной медицины при Совете медицинских исследований Эдинбургского университета сказала: "Дело не только в том, что при контакте этих стволовых клеток с кожей срабатывает или раскрывается скрытая способность. Они действительно меняют направление – экспрессируют разные гены и становятся более мощными. Будет интересно посмотреть, имеют ли другие микроокружения, кроме кожи, аналогичный эффект."