Нажмите "Enter", чтобы перейти к контенту

Сходства между взрослыми и эмбриональными стволовыми клетками

Исследователи с 2007 года задаются вопросом, работают ли индуцированные человеком плюрипотентные стволовые клетки так же, как эмбриональные стволовые клетки, которые получены у эмбрионов первичной стадии. Хотя оба типа клеток обладают способностью дифференцироваться в любую клетку организма, их происхождение в эмбриональной и взрослой ткани указывает на то, что они не равны.
Хотя оба имеют огромный потенциал в базовых биологических исследованиях в дополнение к клеточной и тканевой заместительной терапии, более новая форма, называемая клетками IPS (индуцированные плюрипотентные стволовые клетки), имеет два преимущества. Одним из преимуществ является то, что, поскольку им не требуются эмбрионы, они сталкиваются с меньшими этическими ограничениями, а другое преимущество заключается в том, что они могут быть более полезными при заместительной терапии клеток — отторжения иммунитета можно избежать, поскольку они выращены из собственных клеток пациента.
Однако это нельзя считать идентичным до тех пор, пока не будет показано, что клетки IPS имеют одинаковые признаки с эмбриональными стволовыми клетками.
В исследовании, опубликованном онлайн в Nature Methods, ученые из Университета Висконсин-Мэдисон раскрывают первое полное измерение белков, созданных стволовыми клетками обоих типов.
Джошуа Кун, адъюнкт-профессор химии и биомолекулярной химии, который руководил проектом, объяснил:

«В исследовании, в котором рассматривались четыре эмбриональных стволовых клетки и четыре клетки IPS, белки оказались на 99 процентов похожими.
Мы рассмотрели РНК, белки и структуры белков, которые помогают регулировать их активность, и увидели существенное сходство между двумя типами стволовых клеток «.
Белки — это сложные молекулы, созданные клетками для неисчислимых структурных и химических целей, и более 6000 отдельных белков были измерены исследователями в ходе исследования с использованием высокоточной масс-спектрометрии, метода, который измеряет массу как первый шаг идентификации белков.
Даг Фанстиэль, который в настоящее время работает в Стэнфордском университете и работал вместе с Джастином Брамбо над проектом в качестве аспирантов в UW-Madison, сказал:
«Это исследование является первым комплексным сравнением белков
в двух типах стволовых клеток. «
Фанстиэль, ссылаясь на исследование того, какие белки продуцирует клетка, сказал:
«С биологической точки зрения новшеством является то, что это первое протеомное сравнение эмбриональных стволовых клеток и клеток IPS».
По сути, каждая клетка в теле имеет гены, чтобы вырабатывать любой белок, который может понадобиться организму, но клетки вырабатывают только те белки, которые способствуют их собственной биологической роли. Клетки регулируют образование и активность белков тремя способами:

  • Во-первых, контролируя выработку РНК, молекулы, которая передает код ДНК в белковые структуры.
  • Во-вторых, контролируя количество каждого белка.
  • В-третьих, добавляя к белку структуры, которые регулируют, когда он будет активен.

Фанстиэль объяснил:
«Новое исследование измеряет каждую из этих активностей. И поскольку мы сравнили четыре линии стволовых клеток каждого типа, и сравнения были проведены три раза, статистика чрезвычайно надежна».
Кун, который работал с пионером стволовых клеток UW-Madison Джеймсом Томсоном над проектом, сказал:
«В новом отчете предполагается, что эмбриональные стволовые клетки и клетки IPS очень похожи. Согласно некоторым измерениям, производство белка в эмбриональных стволовых клетках было ближе к таковому в клетке IPS, чем ко второй эмбриональной стволовой клетке.
Способность измерять белки в таких деталях появилась благодаря улучшенным способам измерения массы.
Новые технические разработки как в нашей способности измерять массу белка — с точностью до третьего или четвертого знака после запятой — так и сравнивать белки от восьми различных клеточных линий одновременно — впервые позволили провести это важное сравнение.
Исследование не последнее слово в определении сходства двух типов плюрипотентных стволовых клеток. «
Поскольку клиническое использование стволовых клеток любого типа потребует их превращения в более специализированные клетки, исследователи все еще должны понимать больше относительно производства белка после дифференцировки стволовых клеток, например, в нейронную или сердечную мышечную клетку.
Кун объясняет:
«Эта технология в настоящее время хорошо подходит для изучения того, насколько тесно изменяются молекулы, содержащиеся в этих многообещающих клетках, после того, как они дифференцируются в клетки, которые выполняют работу в нашем организме, — важный следующий шаг в регенеративной медицине».

Лечение стволовыми клетками
Автор Грейс Ратту