Лента TH Статьи о науке и технике


Ген превращения стволовых клеток в предшественники нервной ткани

∴ 115

Неплохая перспектива для излечения тяжелых травм нервной системы открывается в свете работы группы японских исследователей, которая определила ген, отвечающий за превращение эмбриональных стволовых клеток в предшественники нервной ткани.

Вне зависимости от сложности организма, все животные развиваются из одной клетки, проходя через несколько похожих стадий. Сначала эта самая клетка формируется при слиянии сперматозоида и яйцеклетки, потом многократно делится, формируя безликую массу для будущих тканей и органов, и только потом эти потомки начинают складываться в зачатки и постепенно специализироваться. Обретая узкие функции — способность сокращаться или проводить электрический импульс, они жертвуют своим «потенциалом» и больше не способны превращаться в клетки других тканей.

Наша жизнь, вполне возможно, была бы ещё дольше и насыщенней, если бы ко всему прочему клетки нервной системы сохраняли ещё способность делиться. Тогда о неизлечимых травмах спинного мозга или последствиях тяжелых инсультов можно было бы забыть. Впрочем, можно пойти и альтернативным путем — взять те самые «эмбриональные предшественники», поставить их на соответствующий путь развития и пересадить в зону повреждения.

По крайней мере, одна, возникающая при этом проблема, решена — Дайцуке Камия и его коллеги из центра биологии развитии института RIKEN, нашли ген, отвечающий за превращение эмбриональных стволовых клеток в нейроны.

С того самого момента, как Эванс и Кауфман впервые в 1981 году выделили ЭСК у мыши, и в 1998 Джеймс Томсон смог получить культуру ЭСК человека, медицинскую общественность стал интересовать только один вопрос — «когда?»

Казалось бы, вот уже рядом ответы на самые сложные вопросы биологии развития, исцеление неизлечимых до этого болезней, в первую очередь — поражений нервной системы, клетки которой, нейроны, как мы знаем со школьной скамьи, не восстанавливаются. Но время идет, а готового продукта всё нет и нет.

На то есть несколько причин. Во-первых, вопрос этического характера — одно дело работать с клетками мыши, и совсем другое — человека. Ведь надо где-то брать эти самые ЭСК. Тут следует отметить в кои-то веки активную позицию ученых (не без поддержки коммерческих компаний), которые сумели отстоять не только право работать, но и даже применять эмбриональные стволовые клетки в клинической практике, хотя бы в Калифорнии. Судьба этого направления в России зависит от рассмотрения закона «О применении биомедицинских технологий в медицинской практике», которое должно состояться в этом году. Тем более, что после появления индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, вопрос об источнике биологического материала не столь актуален.

Вторая проблема — исключительно техническая.

Подход «взять и пересадить» приведет не только к восстановлению дефекта, но и росту весьма агрессивных опухолей — ведь ЭСК обладают действительно огромным потенциалом к росту.

Так что сначала их надо наставить на путь истинный. До недавнего времени это делали исключительно методом проб и ошибок, комбинируя сочетание различных факторов роста и сигнальных молекул. Однако подобные процедуры не обладают достаточной эффективностью.

Камия и соавторы публикации в Nature сумели выявить центральное звено, отвечающее за формирование зачатка всех нервных клеток из неопределившейся массы.

Им оказался фактор транскрипции Zfp521, содержащий в своей структуре характерный цинковый палец.

Благодаря этому модулю он обладает способностью связываться с ДНК и управлять транскрипцией других генов – в первую очередь отвечающих за развитие нервных клеток.

Вопрос за прицельной активацией Zfp521 не стоит. Ведь в распоряжении генной инженерии уже немало инструментов: управляемые светом или конкретными лекарственными препаратами опероны. Да и работать с одним геном в плане дозирования эффекта попроще, чем с добрым десятком сигнальных молекул в современных «коктейлях для дифференцировки».

Так что теперь можно с уверенностью сказать — «уже скоро».

Петр Смирнов