Ключ к созданию стволовых клеток крови может лежать в крови
Согласно новому исследованию, развитие стволовых клеток крови зависит от, казалось бы, несвязанного с микробами белкового рецептора. Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.
Это открытие может открыть новые горизонты в продолжающихся поисках получения стволовых клеток крови из собственной крови человека, тем самым сводя на нет необходимость в трансплантации костного мозга.
Авторы исследования отмечают, что рассматриваемый белковый рецептор, называемый Nod1, уже известен своей ролью в распознавании бактериальных инфекций в организме и повышении иммунного ответа.
Но, согласно их исследованиям, Nod1, по-видимому, служит другой цели гораздо раньше, когда сосудистая система эмбриона еще развивается.
Исследование, проведенное под руководством Ракель Эспин Палазон, генетика из Университета штата Айова, предполагает, что этот микробный сенсор помогает эмбрионам заставить некоторые из своих сосудистых эндотелиальных клеток стать стволовыми клетками крови.
Это может быть ценная информация, учитывая ее потенциал, позволяющий пролить свет на то, как эмбрион производит стволовые клетки крови – и, возможно, на то, как мы сможем вырастить их гораздо позже в жизни.
«Это устранит сложную задачу поиска подходящих доноров для трансплантации костного мозга и избавит от осложнений, возникающих после трансплантации, улучшив жизнь многих пациентов с лейкемией, лимфомой и анемией», — говорит Эспин Палазон.
Стволовые клетки крови являются предшественниками всех белых и красных клеток в нашей крови, производя все компоненты нашей крови в процессе, называемом гемопоэзом.
Эти стволовые клетки крови, также известные как гемопоэтические стволовые клетки, возникают в организме еще до рождения, развиваясь из эндотелиальных клеток аорты эмбриона.
И хотя это уже было ясно, подробностей о том, что запускает этот важный процесс в эмбрионе, мало.
«Мы знаем, что стволовые клетки крови образуются из эндотелиальных клеток, но факторы, которые заставляют клетку менять идентичность, были загадочными», — говорит Эспин Палазон. «Мы не знали, что этот рецептор необходим или что он нужен так рано, еще до того, как сформируются стволовые клетки крови».
Исследователи сначала сосредоточились на Nod1, проанализировав общедоступные базы данных человеческих эмбрионов, а затем продолжили изучение рецептора с помощью рыбки данио, широко используемого модельного организма, который примерно на 70 процентов разделяет свой геном с человеком.
Ингибируя или усиливая Nod1, исследователи продемонстрировали положительную корреляцию с созданием стволовых клеток крови.
Чтобы пролить больше света на Nod1 и развитие крови у людей, авторы исследования также сотрудничали с Детской больницей Филадельфии, где исследователи производят индуцированные человеком плюрипотентные стволовые клетки.
Хотя они производятся из клеток взрослого организма, исследователи генетически перепрограммируют их, чтобы имитировать плюрипотентные стволовые клетки, способные производить множество различных типов клеток, обнаруженные в эмбрионах.
Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки могут генерировать большинство типов клеток крови, но они не могут создавать функциональные стволовые клетки крови. Тем не менее, ингибирование Nod1 привело к тому, что эти индуцированные плюрипотентные стволовые клетки стали производить меньше крови, что отражает эффект, наблюдаемый в стволовых клетках крови рыбок данио.
Большая часть стволовых клеток крови человека находится в костном мозге, поэтому пациентам с определенными заболеваниями крови часто требуется трансплантация костного мозга, чтобы обеспечить жизненно необходимый запас стволовых клеток крови.
Но, вооружившись этими данными о роли Nod1 в создании стволовых клеток крови у эмбрионов, у ученых появилась новая надежда найти способ получения новых стволовых клеток крови из образцов человека, возможно, даже из собственной крови пациентов.
Исследователи отмечают, что это может помочь избежать не только логистических проблем, связанных с организацией и проведением трансплантации костного мозга, но и таких осложнений, как реакция «трансплантат против хозяина», при которой пересаженные иммунные клетки распознают хозяина как чужеродного и атакуют клетки реципиента.
«Это было бы огромным достижением для регенеративной медицины», — говорит Эспин Палазон.
По словам исследователей, все еще необходимы дополнительные исследования не только для того, чтобы понять, как именно организм создает стволовые клетки крови, но и для того, чтобы понять, когда необходимо выполнять каждый шаг.
«Время имеет решающее значение. Это похоже на то, когда вы готовите и вам нужно добавлять ингредиенты в определенном порядке», — говорит Эспин Палазон.
«Моя группа в Университете штата Айова продолжит работать над тем, чтобы жить без заболеваний крови», — добавляет она. «Я верю, что наши исследования проложат путь к созданию стволовых клеток крови терапевтического уровня для лечения пациентов с заболеваниями крови».
Обсудим?
Смотрите также:
