Ученые Duke Medical Center смогли заставить гемопоэтические (кроветворные) стволовые клетки (ГСК) размножаться в лаборатории, блокируя фермент, который в естественных условиях запускает их созревание и дифференцировку в специализированные клетки. Это позволит быстро выращивать большие количества СК для трансплантации пациентам, нуждающимся в клеточной терапии.

Ученые открыли, что фермент альдегиддегидрогеназа (ALDH) стимулирует созревание ГСК и их дифференцировку в иммунные клетки. Если ингибировать этот фермент в культуре СК, то их число увеличивается в 3,4 раза. Было показано, что дочерние стволовые клетки способны полностью восстановить систему кроветворения у иммуннодефицитной мыши.

Одно из препятствий к широкому применению клеточной терапии – недостаточное знание механизмов регулирования самообновления и дифференцировки стволовых клеток. Данное исследование еще на шаг приблизило возможность управлять этими процессами.

В настоящее время пациенты, нуждающиеся в трансплантации стволовых клеток, получают их из костного мозга совместимых взрослых доноров или из пуповинной крови. Но в обоих этих источниках содержание стволовых клеток очень незначительно, их часто не хватает для быстрого восстановления иммунной системы реципиента. До сих пор попытки размножать кроветворные стволовые клетки в лаборатории сталкивались с большими трудностями – в культуре стволовые клетки быстро дифференцировались в специализированные и прекращали делиться. Чтобы добиться быстрого размножения стволовых клеток, необходимо найти способ блокировать их дифференцировку; с другой стороны, бесконтрольное деление клеток еще более нежелательно. 

Ученые обратили внимание на ALDH, потому что он является маркером ГСК, отличая их от других клеток крови. Кроме того, было известно, что этот фермент участвует в синтезе ретиноевой кислоты, регулирующей дифференцировку клеток во многих тканях. Однако значение ALDH для жизнедеятельности стволовых клеток до сих пор не было понятно. Ученые из Duke Medical Center выяснили, что он играет ключевую роль в программе дифференцировки гемопоэтических СК, и его ингибиция приводит к подавлению этого процесса и стимуляции размножения недифференцированных СК в культуре. 

Ученые намерены проверить возможность напрямую блокировать рецепторы ретиноевой кислоты на поверхности стволовых клеток и выяснить, позволит ли это размножать клетки в достаточных количествах.

Планируется также проверить этот подход в клинических испытаниях.

Материалы исследования опубликованы в выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences от 1 августа.

 

Источник: The Herald-Sun