Новый регулятор формирования сердца был обнаружен в ходе исследования того, каким образом эмбриональные стволовые клетки управляют упаковкой ДНК. Этот подход к поиску генетических регуляторов, говорят ученые, позволит получить более полное представление о развитии любой ткани организма — печени, мозга, крови и так далее.
Стволовые клетки потенциально могут стать клетками любого типа. После того, как выбор сделан, клетка и другие стволовые клетки, которым уготована та же судьба, начинают делиться, формируя ткань того или иного органа.
Возглавляемая университетом Вашингтона исследовательская группа особенно заинтересовалась тем, как стволовые клетки превращаются в клетки сердечной мышцы, что представляет предмет дальнейших исследований в области восстановления повреждений сердца путем регенерации тканей. Руководителями проекта были доктора Чарльз Марри, кардиопатолог и биолог по исследованию стволовых клеток, доктор Рэндалл Мун, изучающий управление эмбриональным развитием, и доктор Джон Стаматояннопулос, исследующий работу систем человеческого генома.
Ведущим автором работы является доктор Шарон Пейдж, доктор медицинских наук в университете Вашингтона, которая, будучи еще студенткой, защитила кандидатскую диссертацию, работая в лаборатории доктора Марри.
Результаты исследования опубликованы 28 сентября в журнале «Cell».
Пейдж, подающий надежды детский кардиолог, сказал: „Если в ходе этой работы удастся определить регуляторы развития сердца, появится возможность лучше понять причины врожденных пороков сердца, открыв, тем самым, перспективы совершенствования терапевтических методов“.
Ранее исследователи из университета Вашингтона изучили сигналы, благодаря которым клетки-продуценты вырастают в различные виды сердечной ткани. В этом случае исследователи перешли к относительно неисследованной области. Они решили рассмотреть механизм генетическом контроля превращения стволовых клеток в сердечную ткань.
Поскольку стволовые клетки до определенного необходимого момента не открывают свой код ДНК, ученые исследовали, как эта упаковка изменяется с течением времени, чтобы можно было считать фрагменты кода и, тем самым, вызывать изменения в клетках.
ДНК свернута в структуру, называемую хроматином. „ДНК может быть упакована как плотно закрытая, нейтральная или активированная“, — пояснил Марри. Плотно закрытое состояние, по его словам, аналогично автомобилю, поставленному на стояночный тормоз.
Как ребенок, который озадачен, когда его спрашивают: „Кем ты будешь, когда вырастешь?“ – стволовые клетки защищают гены, которые определят тип будущих клеток или то, что ученые называют дальнейшей судьбой клеток.
„Мы обнаружили, что стволовые клетки действуют предельно осторожно и не допускают включения генов, определяющих дальнейшую судьбу развития клетки не в то время“, — сказал Мерри. „Эти гены стоят, можно сказать, на ручном тормозе до тех пор, пока не потребуются“. „Как только приходит подходящее время“, — сказал он, — „они отпускают тормоза и жмут на педаль газа“.
...
