Плюрипотентные стволовые клетки человека для использования в регенеративной медицине или биомедицинских исследованиях поступают из двух источников: эмбриональные стволовые клетки, полученные из оплодотворенных яйцеклеток, выброшенных в результате процедур ЭКО; и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, где клетки кожи «возвращаются» к своей исходной плюрипотентной форме. Считается, что они имеют многообещающее терапевтическое применение в регенеративной медицине для лечения разрушительных состояний, поражающих различные органы и ткани, особенно те, которые имеют плохую регенеративную способность, такие как сердце, мозг и поджелудочная железа.
Однако некоторые ученые были обеспокоены тем, что клетки могут не встраиваться в организм должным образом и, следовательно, не размножаться или распределяться, как задумано, что приводит к опухолям. Сегодняшнее исследование предполагает, что этого не произойдет и что стволовые клетки при правильной трансплантации, вероятно, будут безопасными для использования в регенеративной медицине.
Профессор Роджер Педерсен из лаборатории регенеративной медицины Энн Макларен при Кембриджском университете, комментируя результаты исследования соавтора Виктории Маскетти, говорит: «Наше исследование дает убедительные доказательства того, что человеческие стволовые клетки будут развиваться в нормальном – и, что немаловажно, , безопасно – путь. Это может быть новость, которую ждала регенеративная медицина."
Лучший способ проверить, насколько хорошо стволовые клетки будут встраиваться в организм, – это трансплантировать их в зародыш на ранней стадии и посмотреть, как они развиваются.
Поскольку у людей это невозможно сделать с этической точки зрения, ученые используют эмбрионы мышей. Тест «золотой стандарт», разработанный в Кембридже в 1980-х годах, включает помещение стволовых клеток в бластоцисту мыши, эмбрион на очень ранней стадии после оплодотворения, а затем оценку вклада стволовых клеток в различные ткани тела..
Предыдущие исследования не позволили включить плюрипотентные стволовые клетки человека в эмбрионы.
Однако в исследовании, финансируемом British Heart Foundation, Виктория Маскетти и профессор Педерсен показали, что можно успешно трансплантировать плюрипотентные стволовые клетки человека в эмбрион мыши, и что затем они развиваются и растут нормально.
«Стволовые клетки открывают большие перспективы для лечения серьезных заболеваний, таких как болезни сердца и болезнь Паркинсона, но до сих пор стоял большой вопрос, насколько они будут безопасными и эффективными», – объясняет профессор Педерсен.
Прорыв Маскетти в этом новом исследовании заключался в том, чтобы продемонстрировать, что плюрипотентные стволовые клетки человека эквивалентны эмбриональным аналогам. Если попытки включить плюрипотентные стволовые клетки человека ранее не увенчались успехом, это было связано с тем, что стволовые клетки не соответствовали правильной стадии развития эмбриона: клетки необходимо было трансплантировать в эмбрион мыши на более поздней стадии, чем считалось ранее ( стадия развития эмбриона, известная как гаструляция).
После трансплантации на правильной стадии стволовые клетки продолжали нормально расти и размножаться, интегрироваться в эмбрион и правильно распределяться по соответствующим тканям.
Г-жа Маскетти добавляет: «Наше открытие, что человеческие стволовые клетки интегрируются и развиваются нормально в эмбрионе мыши, позволит нам изучить аспекты человеческого развития в течение периода времени, который в противном случае был бы недоступен."
Профессор Джереми Пирсон, младший медицинский директор Британского кардиологического фонда, который помог финансировать исследование, сказал: «Эти результаты существенно укрепляют мнение о том, что индуцированные плюрипотентные стволовые клетки из тканей взрослого человека подходят для использования в регенеративной медицине – например, в попытках восстановить поврежденную сердечную мышцу после сердечного приступа.
"Кембриджская команда убедительно показала, что когда стволовые клетки вводятся в ранние эмбрионы мыши в правильных условиях, они размножаются и вносят правильный вклад во все типы клеток, которые образуются по мере развития эмбриона."