https://news-mockwa.ru

Ученые Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова предложили способ прогнозировать, во что превратятся так называемые "строительные" клетки, которые применяются для восстановления тканей сердца и лечения переломов. Исследователи разработали метод, который позволяет оценивать качество этих стволовых клеток непосредственно перед процедурой.

Стволовые клетки выполняют функцию материала и строителей при росте и восстановлении тканей в организме человека. Некоторые из них по своему строению сразу "назначаются" для определенной ткани — например, формируют эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Другие, обладая мультипотентностью, могут превращаться в различные типы тканей, в частности костную или жировую, под воздействием внешних факторов или внутренних генетических программ.

Баланс между образованием костной и жировой ткани крайне важен для здоровья. С возрастом или при ряде заболеваний в костном мозге может накапливаться жировая ткань, что приводит к снижению костной массы и развитию остеопороза, так как из стволовых клеток образуется больше жировых тканей, чем костных. До сих пор ученым не удавалось наблюдать сам процесс дифференцировки стволовых клеток — их перехода к определенному типу тканей.

В университете разработали новый способ отслеживания того, какие клетки — костные или жировые — формируются из стволовых предшественников. Для этого ученые используют искусственный белок, представляющий собой светящийся флуоресцентный фрагмент и "якорь", связывающийся с определенным участком ДНК и сигнализирующий о произошедших изменениях в "молчащих" фрагментах генетической молекулы.

После введения этого "маяка" в стволовые клетки была отмечена его полная безопасность, в отличие от традиционных красителей, которые оказывают токсическое воздействие на клетки и не подходят для длительного обследования. Благодаря новому подходу ученые смогли проводить наблюдение за поведением стволовых клеток на протяжении 13 дней. Уже на второй день эксперимента исследователям удалось точно определить, какие клетки станут костной тканью, а какие — жировой. Это подтверждает, что специализация клеток происходит на самых ранних этапах их развития.

Ожидается, что разработанная технология поможет оценивать стадию созревания и однородность клеток, применяемых в регенеративной медицине, непосредственно перед их использованием для восстановления тканей. Это позволит сделать лечение более безопасным, снизить вероятность развития опухолей и обеспечить прогнозируемый терапевтический результат.

Результаты работы опубликованы в международном журнале Frontiers in Cell and Developmental Biology Stem Cell Research. Исследование было выполнено при поддержке Российского научного фонда.