Ученые создали «половинчатые» стволовые клетки с одним набором генов

Клетки с 23 (слева) и 46 (справа) хромосомами. Фото: Columbia University Medical Center/Hebrew University

В новом исследовании ученым удалось получить гаплоидные (имеющие один набор хромосом) стволовые клетки из половых клеток человека. Несмотря на «половинчатый» набор генов, клетки были способны к делению, а также обладали плюрипотентностью — способностью превращаться в клетки разных тканей.

Свойство диплоидности — наличия двух копий генов, полученных от мамы и папы, — фундаментально для человека и всех живых существ, размножающихся половым путем. Дополнительная копия хромосом повышает устойчивость генома, так как, если в ДНК почему либо возникает ошибка, клетке есть с чем свериться. Единственными гаплоидными (обладающими одним набором генов) клетками человеческого организма являются половые клетки, которые не способны к делению. Однако в новом исследовании группе ученых из Израиля и США удалось получить на основе половых клеток стволовые, способные делиться неограниченно. Результаты их работы опубликованы в статье в журнале Nature.

В экспериментах ученые использовали полученные от доноров человеческие яйцеклетки, из которых, «заставив» их делиться, затем получали стволовые клетки. Для этого клетки подвергали специальной процедуре и обрабатывали определенными веществами, которые запускали процесс деления. Чтобы определять, сколько хромосом в полученных клетках, их ДНК окрашивали флуоресцентными (светящимися) красителями.

В результате эксперимента были получены новые клеточные линии, способные к делению и сохраняющие свою гаплоидность, то есть набор из 23 хромосом. Дальнейший анализ позволил выявить у них свойства, характерные для стволовых клеток: способность к самообновлению и потенциал к превращению в клетки других тканей, в том числе нервной, сердечно-мышечной и прочих.

В своей работе ученые отметили ценность полученных клеток для исследований, требующих генетического скрининга — трансляционной медицины или исследований рака. Дело в том, что ДНК гаплоидных клеток значительно проще редактировать, поскольку при этом не приходится обходить защитную систему клетки, которая использует второй набор хромосом в качестве «бэкапа».

Кроме того, полученные генетически идентичные клетки можно использовать в медицине, к примеру, для лечения слепоты или диабета. Однако пока новый тип клеток слишком мало изучен, так что применить его в медицинской практике получится нескоро. О том, почему стволовые клетки пока не поучили «зеленый свет» для широкого применения, а также о других современных научно-медицинских технологиях читайте в материале «Чердака».
Теги:

Читать еще на Чердаке: