Национальная Академия Наук Азербайджана

Ученые надеются, что с помощью их открытия можно будет лучше лечить поврежденные органы.

Молекулярные биологи выяснили, что снижение активности и уменьшение численности «взрослых» стволовых клеток в организме пожилых людей оказалось связано с работой гена GATA6. Если его «включить», то они начинают стареть гораздо быстрее. Результаты исследования опубликовал научный журнал Stem Cells.

За последние 20 лет молекулярные биологи открыли несколько механизмов, с помощью которых культуры стволовых клеток можно превращать во «взрослые» ткани костей, мускулов, кожи и нервной системы. В перспективе их можно использовать как своеобразные запчасти для лечения серьезных травм или различных дегенеративных заболеваний.

К примеру, ученые уже долгое время предполагают, что подобные проблемы можно решать с помощью так называемых MSC-клеток. Это «взрослые» стволовые клетки, небольшие количества которых есть во всех человеческих органах. При этом MSC-клетки сохраняют способность превращаться во многие типы тканей.

У пожилых людей их количество и уровень активности постепенно падают. Причины этого явления ученые не знали. В ходе нового исследования молекулярный биолог Вань-Цзюй Ли из Висконсинского университета в Мэдисоне (США) и его коллеги нашли ее.

Нобелевский лауреат Синья Яманака в середине XX века выяснил, что культуру почти любых «взрослых» клеток тела человека и других живых существ можно превратить в стволовые, если активировать в них четыре ключевых гена: MYC, OCT4, SOX2 и KLF4. Впоследствии эти гены назвали «факторами Яманаки». В результате подобной процедуры клетки омолаживаются и теряют свои оригинальные функции. Благодаря этому их можно превращать в заготовки любых тканей.

Как недавно выяснили американские биологи, с помощью той же процедуры можно омолаживать «взрослые» стволовые клетки, не меняя при этом их характеристик. Благодаря этому Ли и его коллеги детально изучили, как активация «факторов Яманаки» меняет работу генов и белков MSC-клеток.

Для опытов биологи извлекли MSC-клетки из синовиальной жидкости – густой массы, которая заполняет полость суставов – нескольких пожилых добровольцев. Затем ученые активировали в них факторы Яманаки.

Оказалось, что эта процедура действительно возвращала «взрослым» стволовым клеткам молодость. В результате они стали активнее делиться, вырабатывали меньше провоспалительных молекул и выполняли другие функции, которые постепенно угасают по мере их старения. Все эти положительные изменения, в свою очередь, были связаны с тем, что «перепрограммирование» клеток подавило работу гена GATA6, который связан с развитием некоторых внутренних органов тела человека.

В пользу этого, в частности, говорит то, что когда ученые подавляли этот ген с помощью коротких молекул РНК, то клетки «омолодились» похожим образом. Похожих результатов ученые добились в экспериментах на мышах, используя только два «фактора Яманаки», OCT4 и KLF4.

В перспективе подобное открытие позволит омолаживать MSC-клетки пожилых людей без риска того, что они превратятся в полноценные перепрограммированные стволовые клетки, которые могут делиться бесконтрольно. Это значительно расширит их терапевтическое применение и способность к восстановлению повреждений в тех органах, в которых они обитают.

tass.ru