Кожа человека станет щитом от рака
Команда биологов из калифорнийского Института Солка трансформировала клетки кожи человека в моноциты - категорию лейкоцитов, борющих с инфекциями в организме. Это позволит ученым создавать новые клетки, способные атаковать больные или раковые образования, а также усиливать общую иммунную защиту. Результаты исследования опубликованы в журнале Stem Cells.
Как только в организм человека попадают микробы, к ним устремляются защитники нашего организма - лейкоциты. И в первых рядах - группа лейкоцитов, именуемых нейтрофилами. Эти клетки в огромных количествах скапливаются в местах повреждения тканей и проникновения инфекции. Они первыми бросаются в атаку и выделяют специальные вещества, убивающие микроорганизмы. Кроме того, нейтрофилы пожирают микробы: и предварительно убитые, и живые (то есть, запускается процесс фагоцитоза) - один нейтрофил способен поглотить от 15 до 20 бактерий.
Но если в тканях накапливается слишком много недоокисленных продуктов жизнедеятельности клеток, среда становится кислой и нейтрофилы не могут в ней "работать". Тогда на помощь приходит, так называемая, вторая линия обороны - моноциты, убивающие микробы именно в кислой среде. Этим, собственно, они и отличаются от нейтрофилов. Проникая из крови в место воспаления, эти клетки превращаются в гигантские пожирающие клетки - макрофаги. Они, так же как до того нейтрофилы, захватывают микроорганизмы и поедают их.
Популяцию таких клеток и научились увеличивать в организме биологи из Института Солка. Разработанный ими метод, получивший название Indirect Lineage Conversion, довольно прост, занимает мало времени и, в отличие от уже известных способов, не вызывают осложнений. В частности, процесс трансформации клеток кожи в моноциты длится всего две недели, не приводит к развитию опухолей, а полученные в итоге новые клетки максимально легко приживаются.
"Нам удалось найти способ заставить клетки кожи забыть о том, чем они являются, и стать тем, чем мы хотим - в данном случае, лейкоцитами. Причем для этого необходимы только две биологические молекулы", - говорит возглавивший исследование профессор биологии Хуан Карлос Бельмонте. На самом деле, благодаря новой методике, клетки кожи могут потенциально трансформироваться в 200 самых разных клеток.
Сначала ученые вызвали в фибробластах (клетках соединительной ткани), выделенных из кожи человека, повышенную экспрессию белка SOX2, который и стер память клеток о своем первичном назначении, превратив их в плюрипотентные клетки - то есть те, которые можно "перепрограммировать" во что угодно. Фото: smh.com
Затем исследователи использовали молекулу микро РНК, известную как miR-125b, чтобы внушить "обезличенным клеткам", что они - моноциты. Дальнейшая трансформация показала, что новые "моноцитоподобные" клетки способны к фагоцитозу и хорошо приживаются при трансплантации.
Сейчас ученые готовятся к доклиническим и клиническим испытаниям методики. Успешное их проведение, а также дальнейшие разработки в этой сфере могут привести к прорыву в лечении рака и онкологических заболеваний без необходимости использования дорогостоящих методов, как в случае со стволовыми клетками.
