Взрослые стволовые клетки меняют свой эпигеном для превращения в новые органы

Исследование, проведенное учеными в IDIBELL под руководством Мэнел Эстеллер, позволило выяснить, какие эпигенетические изменения происходят во взрослых стволовых клетках, и что дает им возможность превращаться в различные ткани человеческого организма.

Группа во главе с Мэнел Эстеллер, директором программы биологии и эпигенетики рака в институте биомедицинских исследований в Беллвитге (IDIBELL), профессор генетики в Университете Барселоны и исследователь ICREA выявила эпигенетические изменения, которые происходят во взрослых стволовых клетках, дающие возможность превращаться в различные ткани организма. Результаты исследования опубликованы на этой неделе в журнале «The American Journal of Pathology».

Геном каждой клетки в организме человека всегда одинаков, независимо от различий во внешнем виде и функциях различных клеток. Поэтому функционирование органов и тканей и их нарушения при сложных заболеваниях, таких как рак, не может быть полностью объяснено геномом. Необходимо нечто большее, и часть объяснения предоставляется эпигенетикой, которая определяется как „наследование функции ДНК, которая не зависит от строгой ее последовательности“. То есть, если генетика – это алфавит, то орфография – это эпигенетика, которая относится к химическим изменениям в нашем генетическом материале и их регуляторных белках. Наиболее известным видом эпигенетических меток является добавление метильной группы в ДНК. Таким образом, эпигеном получает все эпигенетические метки живого существа.

Взрослые стволовые клетки имеют огромный потенциал для регенерации поврежденных органов, а их использование также позволяет избежать этических трудностей, связанных с эмбриональными стволовыми клетками, а также технических проблем, связанных с индуцированными стволовыми клетками. В данном исследовании ученые выделили стволовые клетки из жира тела и превратили их в клетки мышц и костной ткани. Затем, нужно было узнать, насколько клетки, созданные в лаборатории, аналогичны клеткам в организме человека, и защищены ли они биологически в достаточной степени, чтобы их можно было имплантировать пациентам. Исследование демонстрирует, что эпигеном клеток, полученных в искусственной культуре, в большой степени аналогичен эпигеному клеток скелетных мышц, и они спонтанно присутствует в природе, хотя и не полностью идентичны.

Ключевым моментом исследования является то, что клетки мышцы и кости, полученные в лаборатории, не обладают эпигеномом опухоли, полученные из этих опухолевых тканей (рабдомиосаркома и остеосаркома, соответственно), поэтому они являются безопасными с биологической точки зрения. Координатор исследования, Мэнел Эстеллер, подчеркивает, что исследование „демонстрирует полезность эпигенетики при определении степени зрелости и биологической безопасности дифференцированных тканей, используемых в регенеративной медицине при лечении различных заболеваний“.