научная статья по теме СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ИССЛЕДОВАНИЙ Биология

Текст научной статьи на тему «СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ИССЛЕДОВАНИЙ»

ОНТОГЕНЕЗ, 2004, том 35, № 6, с. 473-475

== ХРОНИКА

СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ

ИССЛЕДОВАНИЙ

В июне этого года в Бостоне, США состоялась вторая ежегодная конференция ISSCR (International Society for Stem Cell Research). Доклады ведущих специалистов этой области охватывали широкий спектр исследований и были посвящены дифференцировке и самообновлению стволовых клеток, тканевым стволовым клеткам и их нишам, а также геномике стволовых клеток. На по-стерных сессиях было продемонстрировано около 500 работ из стран Америки, Европы, Азии и Австралии.

Сообщения из Россия были представлены тремя постерами: Prizhkova M. et al. "Pluripotency-re-lated genes expression analysis in newly derived human embryonic stem cell lines"; Lagarkova M. et al. "CD133 + CD45 subpopulation contributes to the mesenchymal phenotype of human bone marrow cells" - из Института биологии гена РАН, а также Romanov Y. et al. "Human bone marrow-derived mesenchymal stem cells cultured in the presence of umbilical cord blood derived serum exhibit superior proliferation rates and retain their multilineage differentiation potential" -из Кардиологического научного центра РАМН.

Основное внимание на конференции было уделено стволовым клеткам человека, в частности, эмбриональным стволовым клеткам (ЭСК), ней-ральным и мезенхимным. В настоящее время новые клеточные линии ЭСК человека пытаются получать с использованием фидерного слоя из человеческих клеток с тем, чтобы исключить возможность контаминации патогенами животного происхождения. О получении новых линий ЭСК человека, в том числе и с использованием фидерного слоя из человеческих клеток, заявили представители Чехословакии, Кореи, Швеции, Израиля и нескольких организаций США, в том числе корпорация "Geron". Создание своего рода мирового запаса клеточных линий ЭСК человека в дальнейшем может помочь частично решить проблему гистосовместимости при их использовании в регенеративной медицине и клеточной терапии. Институт репродуктивной генетики (Чикаго, США) представил информацию о получении 62 линий ЭСК человека, кроме этого, линий стволовых клеток из эмбрионов на стадии морулы и клеточных линий из эмбрионов, несущих генетические и хромосомные дефекты. Последние клеточные линии интересны тем, что дают возможность изучения механизмов возникновения на-

следственных заболеваний и разработки методов коррекции подобных аномалий.

Корейским национальным университетом Сеула выделены ЭСК человека из эмбрионов, полученных методом пересадки ядер соматических клеток. Методика получения ЭСК из так называемых "клонированных" эмбрионов до сих пор вызывает повышенный интерес, поскольку дает возможность создания клеточных линий, не вызывающих отторжения у донора клеточных ядер и пригодных для применения в клинике. Такая методика требует относительно высоких финансовых и временных затрат. В связи с этим параллельно ведутся поиски более доступных методов преобразования клеток взрослого организма: А. Тгоишоп в Австралии (Мельбурнский университет Монах), работает над репрограммировани-ем соматических клеток методом их слияния с эмбриональными стволовыми клетками и считает эту технику возможной альтернативой "клонированию". Конференция рекомендовала вместо термина "клонирование", который вызывает широкий общественный резонанс и, по сути, не соответствует используемой технологии, использовать термин "перенос ядер соматических клеток"

(Бсет).

Институты, которые одними из первых получили ЭСК человека (Израиль, Австралия, Великобритания), а также лаборатории США, Кореи и Швейцарии ведут активные исследования по совершенствованию методик направленной диффе-ренцировки ЭСК человека в соответствующие клеточные типы. Получены кардиомиоциты, остеобласты, меланоциты, инсулинпродуцирующие клетки, предшественники гепатоцитов, нейроны и клетки глии.

Пониманию процессов дифференцировки ЭСК способствуют исследования по изучению экспрессии различных генов, сигнальных путей, изучению влияния различных матриксов, в том числе трехмерных, чему посвящены работы исследователей из нескольких организаций и институтов.

Что касается генетической модификации стволовых клеток человека, сейчас помимо использования традиционных методов (гомологичная рекомбинация, липосомальная трансфекция) наиболее широко используют лентивирусные векторы, а вирусной трансфекции отдается пред-

474

ПРЫЖКОВА, ЛАГАРЬКОВА

почтение. Применение сайтспецифических ре-комбиназ позволяет изменять свойства стволовых клеток без каких-либо модификаций генома. Пока целью этих работ является модификация стволовых клеток флуоресцентными белками как таковыми или под специфическими промоторами, например промотором гена Oct4, для визуализации трансплантированных стволовых клеток и контроля за их дифференцировкой. Кроме того, разработан ряд способов для наблюдения за дифференцировкой стволовых клеток человека in vivo, включающий биолюминесценцию, ядерный магнитный резонанс и ПЭТ (позитронную эмиссионную томографию).

Отдельной обширной темой конференции были стволовые клетки взрослого организма. Рассматривались возможности их культивирования, дифференцировки и трансдифференцировки, а также возможности генетической модификации соматических стволовых клеток, перспективы использования в клинической практике. Объектами исследования являются клетки самых различных тканей - стволовые клетки пульпы зуба, волосяных фолликулов, сетчатки, гиппокампа, жировой ткани и др. Не очень много работ было посвящено стволовым клеткам крови и гемопоэ-зу, это можно объяснить тем, что уже много лет проводятся отдельные форумы для специалистов в этой области исследований.

Мезенхимным стволовым клеткам костного мозга (МСК) человека на конференции было посвящено несколько десятков постерных сообщений и докладов. Отдельно хочется отметить параллельное сосуществование двух диаметрально противоположных концепций в этой области клеточной биологии. Сенсационная работа C. Ver-faillie и соавторов (Nature, 2002) о существовании фракции плюрипотентных клеток костного мозга мыши дала начало целому ряду исследований, которые подтверждают или опровергают ее результаты. Так, несколько групп сообщили о том, что ими найдены плюрипотентные клетки костного мозга человека, способные к дифференци-ровке в нейроны, клетки глии, гепатоциты, эпителиальные клетки. В качестве критериев дифференцировки обычно приводятся результаты иммуногистохимического анализа на соответствующие маркеры.

Общеизвестно, что МСК костного мозга млекопитающих способны дифференцироваться в остеобласты, адипоциты и хондроциты. Подобный потенциал МСК делает возможным их применение в клеточной терапии заболеваний опорно-двигательного аппарата. Достаточное число сообщений было посвящено именно отработке направленной дифференцировки МСК в остеобласты и хондроциты, подбору условий культивирования для наращивания клеток в количестве,

необходимом для создания костных и хрящевых трансплантатов. Таким образом, параллельно и бесконфликтно существуют две концепции -классическая (стволовые клетки, происходящие из мезодермы, могут давать начало только клеткам мезодермы) и новая (есть клетки взрослого организма, которые "стволовее" других и могут давать начало любым тканям организма). Возможность клеток взрослого организма к транс-дифференцировке, или свойство пластичности, широко обсуждалась в мировой научной литературе в последние 3-4 года. Судя по представленным на конференции работам, единой точки зрения по этому вопросу также не существует. В одной и той же постерной сессии работа, утверждающая, что трансдифференцировка гемопоэтических клеток в гепатоциты существует и не является результатом слияния клеток донора и реципиента, соседствовала с утверждающей прямо противоположное. В последнем номере журнала "Nature" (July 2004) напечатана доложенная на конференции работа (Wurmser et al.), в которой приводятся доказательства возможности дифференцировки нейрональных предшественников в клетки эндотелия.

Необходимо отметить, что дискуссии по вопросу существования пластичности и/или мульти-потентности соматических стволовых клеток не выходили за рамки кулуарных бесед и не велись ни на пленарных заседаниях, ни в обсуждениях после выступлений.

По-прежнему вызывают интерес механизмы формирования опухолей. В этом отношении исследователи занимаются поиском клеток-предшественников, которые способны дать начало опухолевому образованию, среди соматических стволовых клеток или же ищут родоначальников опухолевого образования среди клеток самой опухоли. Идентификация таких клеток в будущем позволит предотвратить формирование опухоли, но на настоящий момент каких-либо значительных результатов не получено.

Множество работ проводится на мышиных ЭСК, как традиционном материале исследований в этой области. Изучается роль отдельных сигнальных путей в дифференцировке стволовых клеток. Получены линии ЭСК из эмбрионов мышей линий C57BL/6N, BALB/c, FVB/N, DBA-2/N, 129SvEv, не требующие для поддержания недифференцированного состояния фидерного слоя мышиных фибробластов и добавления LIF, а также получены ЭСК из эмбрионов мышей линии NOD. Несколько работ было посвящено ЭСК приматов и их генетической модификации. Часть исследований проводится на нескольких видах сельскохозяйственных животных, в том числе птиц. Корейские ученые пытаются получить куриные ЭСК путем межвидового "клонирования",

СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ИССЛЕДОВАНИЙ

475

используя в качестве реципиентных клеток ооци-ты крупного рогатого скота.

Несколько докладчиков представили разработки для применения стволовых клеток в медицине, но не было ни одного сообщения о непосредственном использовании каких бы то ни было стволовых клеток для лечения людей, за исключением единичных упоминаний об использовании мезенхимных стволовых клеток. Освещались также этические вопросы работы с человеческими стволовыми клетками, в частности, говорилось о необходимости дальнейшей целена-

правленной работы по изучению их потенциала, для того чтобы как можно скорее начать использование стволовых клеток в клинике и тем самы

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Биология»