Обычные клетки кожи трансформированы в функциональные клетки мозга

Исследователи из Медицинской школы Университета Кейс Вестерн Резерв обнаружили технологию, которая позволяет непосредственно превращать клетки кожи в клетки мозга определенного типа, которые погибают у пациентов с рассеянным склерозом, церебральным параличом и нарушениям, связанным с миелиновой оболочкой. Отчет об открытии был опубликован в журнале Nature Biotechnology.

Этот прорыв теперь делает возможным продуцирование «по требованию» миелинизирующих клеткок, которые обеспечивают покрытие нейронов жизненно важной изоляционной оболочкой, защищающей их и делающей возможным передачу импульсов от головного мозга к другим частям тела. У пациентов с рассеянным склерозом (РС), церебральным параличом (ЦП), и редкими генетическими заболеваниями, называемыми лейкодистрофиями, миелинизирующие клетки разрушаются и не могут быть замещены.

Новая технология представляет собой непосредственное преобразование фибробластов – структурных клеток в изобилии присутствующих в коже и большинстве органов – в олигодендроциты, тип клеток, ответственных за миелинизацию нейронов головного мозга. «Это клеточная алхимия», - объясняет Пол Тэсар, доктор философских наук, старший преподаватель генетики и геномных наук в Медицинской школе Университета Кейс Вестерн Резерв и старший автор исследования. «Мы берем легкодоступные, имеющиеся в изобилии клетки и полностью заменяем их отличительные черты таким образом, что получаем в результате клетки, представляющие большую ценность для терапии».

В ходе процесса, получившего название «клеточное перепрограммирование», исследователи воздействовали на три природных белка и индуцировали преобразование фибробластов в предшественников олигодендроцитов (клетки-предшественники олигодендроцитов или КПО). Исследовательская группа Тэсара, возглавляемая учеными из Университета Кейс Вестерн Резерв, а также первыми соавторами Фади Нахм и Ангелой Лейгер, быстро получили миллиарды таких индуцированных клеток-предшественников олигодендроцитов (иКПО). Что еще более важно, они показали, что иКПО могут регенерировать миелиновую оболочку вокруг нервов после их трансплантации в мозг мышей – результат, который вселяет надежду на то, что эта технология может быть использована для лечения людей с заболеваниями, связанными с миелиновой оболочкой.

Когда олигодендроциты при таких заболеваниях повреждаются или становятся дисфункциональными, изолирующая миелиновая оболочка, которая в норме покрывает нервы, исчезает. Для излечения необходима регенерация миелиновой оболочки при помощи замены олигодендроцитов.

До настоящего момента, КПО и олигодендроциты можно было получить только из эмбриональной ткани или плюрипотентных стволовых клеток. Эти технологии представляли собой ценность, но имели ограничения. «Восстановление миелина было затруднено неспособностью быстрого создания безопасных и эффективных источников функциональных олигодендроцитов», - объясняет соавтор исследования и специалист в области миелина Роберт Миллер, доктор философских наук, профессор нейронаук в Медицинской школе Университета Кейс Вестерн Резерв, а также проректор университета по научно-исследовательской работе. «Новая технология может способствовать преодолению всех этих проблем, обеспечивая быстрый и систематизированный способ непосредственного генерирования функциональных миелинизирующих клеток».

В этом первоначальном исследовании ученые использовали клетки мышей. Следующая важнейшая задача – продемонстрировать осуществимость и безопасность использования человеческих клеток в лабораторных условиях. В случае успеха технология могла бы найти широкое терапевтическое применение в области лечения демиелинизирующих заболеваний. «Развитие биологии стволовых клеток предоставляет возможности для клинической трансформации, которая еще десятилетие назад была невозможной», - говорит Стэнтон Герсон, доктор медицины, профессор кафедры Медицины – Гематологии/Онкологии в Медицинской Школе университета, а также директор Национального центра восстановительной медицины и Онкологического центра Сейдмана при университетском госпитале. «Это настоящий прорыв».

В число соавторов публикации также вошли другие исследователи Медицинской школы Университета Кейс Вестерн Резерв: Анита Заремба, Криста Уайат, Эндрю Капрариелло, Даниэль Фэктор, Роберт Карл и Тадао Маеда. Исследование было проведено при финансовой поддержке национальных институтов здравоохранения, Нью-Йоркского фонда стволовой клетки, Фонда здравоохранения Маунт Синай и Медицинской школы Университета Кейс Вестерн Резерв.

Источник: sciencedaily.com

• Ученые обнаружили добавку, которая заставляет клетки рака простаты самоуничтожаться
• Обнаружена скрытая роль воспаления в развитии депрессии
• Как облегчить синдром раздраженного кишечника
• Удивительный союзник: лекарства от диабета борются с деменцией
• Птичий грипп H5N1 заражает коров, кошек и енотов
• Секрет устойчивости: он в вашем кишечнике и мозге
• «Чудо-лекарство» снижает риск смерти пожилых людей
• Революционное лечение хронических ран
• Новые секреты естественного контроля аппетита
• Скрытые опасности «зеленых» чистящих средств
• Употребление бобов может помочь в профилактике и лечении рака
• Малярийные паразиты ускользающие от обнаружения и лечения
• Факторы устойчивости к антибиотикам
• Т-клетки открывают путь к более эффективному лечению рака кожи
• Бытовые и косметические средства влияют на генетику
• Расстройства пищевого поведения
• Иглоукалывание в лечении хронической крапивницы
• Porphyromonas gingivalis препятствует восстановлению сердечной мышцы