Серия исследований из Monash University под руководством Jose Polo пролила свет на жизненно важные, до сих пор неизвестные аспекты репрограммирования клеток.
Репрограммирование клеток, при котором один тип клеток может превращаться в почти любой др. тип клеток тела человека, революцинизировало медицину. Это позволило ученым теоретически создавать любую ткань, чтобы репарировать поврежденные органы, такие как сердца и печень или использовать их для трансплантаций.
В 2006, японские исследователи, получившие Нобелевскую премию, открыли induced Pluripotent Stem (iPS) клетки, идентифицировав 4 транскрипционных фактора, способных превращать любые клетки в iPS клетки. Эти iPS клетки как и эмбриональные стволовые клетки обладают потенциалом продуцировать любые клетки тела, но они отторгались телом пациента.
Теперь спустя более 10 лет всё ещё непонятно в точности, как работают эти факторы репрограммирования.
Monash's Biomedicine Discovery Institute (BDI) и Australian Regenerative Medicine Institute's Associate Professor Polo является экспертом в области iPS клеток. В первом исследовании Polo и Dr Owen Rackham from Duke-NUS Singapore наметили ориентиры исследований iPS клеток, которые Polo получил в 2012, они описали 'дорожную карту' того, что происходит в процессе репрограммирования фибробластов в стволовые клетки.
В своей новой работе группа установила, что дорожная карта не одна и также для каждого типа клеток. Используя фибробласты, нейтрофилы и кератиноциты (др. тип клеток кожи) модельных животных, исследователи установили, что путь к плюрипотентности зависит от исходного типа клеток.
"Изучение того, как разного типа клетки превращаются в плюрипотентные стволовые клетки показало, что необходимо посмотреть по-другому, чтобы вразумительно понять и контролировать процесс," сказал Nefzger.
В последнем исследовании Polo и Ryan Lister из University of Western Australia, установили, как репрограммирующие транскрипционные факторы переключают специфические гены "вкл" или "выкл," или "открывают" или "закрывают" их. Гены являются частью хроматина, комплекса из ДНК и белков, который формируют хромосомы в ядре клетки. Ученые оказались способны объяснить механизмы, лежащие в основе процесса, при котором репрограммирующие факторы поступают в области хроматина, которые открыты или закрыты.
"Это выявило области хроматина и транскрипционные факторы, которые ранее не были известны как важные для плюрипотентности," сказал Polo. "Теперь мы знаем, они важны, мы можем исследовать эти области более детально и понять какую роль они играют в развитии, регенерации и даже при раке," заявил он.
Dr Anja Knaupp добавила: "Благодаря нашему молекулярному анализу мы теперь способны лучше понять и соотв. улучшить процесс репрограммирования, что в конечном итоге продвинуть эту технологию до клинического использования," сказала Dr Knaupp.
Professor Polo говорит, что такие находки могут проложить путь в будущем в регенерацию тканей в теле человека скорее, чем в лаб. , для продукции 'синтетических клеток' с заказными свойствами, необходимыми исследователями или врачам или для продукции лекарств, воспроизводящих эти факторы.
"Каждый дополнительный слой продвигает нас на ступеньку вперед," говорит он. Охарактеризован и разработан протокол для создания iPS клеток человека -- 'na&9uml:ve' клеток -- которые очень сильно напоминают клетки эмбрионов человека.