Плаценту вырастили прямо в пробирке
Биоинженерам из Еврейского университета в Иерусалиме удалось совершить важное достижение в области регенеративной медицины. Из клеток кожи они вырастили настоящие трофобласты – клетки, из которых у эмбриона на самом раннем этапе формируется плацента.
Как говорят авторы, они надеются, что их исследование поможет в создании методов терапии различных патологий плаценты у беременных женщин. Это серьезная проблема, которая может привести к выкидышу, преждевременным родам, вызвать различные дефекты развития ребенка.
Здесь, как считают авторы, на помощь могут прийти методы регенеративной медицины – современного направления, когда клетки, кусочки тканей или даже органы выращиваются в лабораторных условиях. Правда, большинство этих исследований являются научными, и до внедрения их в клиническую практику еще далеко. Пока же в основном выращенные таким способом органоиды используются для изучения механизмов развития болезней, для разработки новых методов терапии, для разработки и тестирования новых лекарственных препаратов.
Напомним, что в регенеративной медицине используются эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) - клетки из бластоцисты, которая развивается на 2-5-й день после оплодотворения. ЭСК обладают уникальной способностью – плюрипотентностью – то есть они могут превращаться практически в любые специализированные клетки и ткани.
Органы и клетки можно выращивать и из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC). IPSC получаются из обычных соматических клеток уже взрослого организма, которые ученые возвращают на «стволовую» стадию развития. Повернуть таким образом назад «в прошлое» процесс развития клетки впервые удалось профессору Синъя Яманаке, за что он в 2012 году получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине.
Уже в последнее время появились методы, которые позволяют напрямую перепрограммировать соматические взрослые клетки одного типа в другой без «стволовый» стадии. Это так называемые методы прямого перепрограммирования.
В своем нынешнем исследовании ученые под руководством доктора Йосефа Буганима (Yosef Buganim) использовали как раз этот метод. Вначале они долго изучали процесс формирования трофобластов в эмбрионе у мышей. В результате, они пришли к выводу, что для этого необходимо три гена - Gata3, Eomes и Tfap2c. Когда эти гены внедрили в клетки кожи, то они удивительным образом стали превращаться в стволовые клетки, формирующие плаценту - трофобласты.
Трофобласты – клетки уникальные. Они формируют внешний слой эмбриона на самом раннем этапе развития. Именно трофобласты участвуют в прикреплении эмбриона к эпителию матки, а внедряясь в эндометрий, они формируют внешнюю оболочку плаценты.
Сейчас основная задача, которая стоит перед авторами, - на основе этого метода разработать способ, с помощью которого можно было бы превратить клетки кожи не только в трофобласты, но и в другие клетки, формирующие плаценту.
Безусловно, добавляют ученые, до того, как эти методы можно будет внедрить в клиническую практику, необходимо еще множество исследований.
О своем достижении авторы сообщают в последнем выпуске журнала Cell Stem Cell.