Учени от институтът Wellcome Trust Sanger, заедно с техни колеги от Университета в Кеймбридж, са разработили нов метод, който опростява създаването на човешки мозъчни и мускулни клетки, позволявайки на милиони функционални клетки да бъдат създадени за броени дни.
Резултатите, публикувани в сп. Stem Cell Reports отварят път към създаването на голямо разнообразие от нови типове клетки, чието създаване е било невъзможно преди, и които ще направят изследването на редица заболявания възможно.
Човешките плурипотентни стволови клетки предлагат възможността за създаване на всякакъв вид тъкани, включително онези, които обикновено са труднодостъпни, като мозъчните клетки.
Те имат огромен потенциал за изучаването на развитието на различни заболявания и тяхното влияние върху човешкия организъм, в това число рака, Алцхаймер, множествената склероза и сърдечните заболявания.
В човешкото тяло процесът на развитието на една мозъчна клетка отнема от девет до дванадесет месеца. За да бъде създадена една мозъчна клетка с помощта на съвременните методи, включително сивото вещество (невроните) и бялото вещество (олигодендроцитите) от една плурипотентна стволова клетка, са необходими само между три и двадесет седмици.
Тези методи обаче са много сложни и отнемат много време, и твърде често произвеждат смесена популация от клетки.
Новата технология, наречена OPTi-OX, оптимизира тези процеси и начина, по който се активират гените в човешките стволови клетки.
Учените са използвали OPTi-OX в производството на милиони, почти идентични клетки в рамките на броени дни.
В допълнение на невроните, олигодендроцитите и мускулните клетки,които учените създали по време на проучването, OPTi-OX технологията държи и възможността за създаване на всеки един вид клетки по неподправено чист и точен начин, отново побирайки се в изключително кратки срокове.
За да създадат невроните, олигодендроцитите и мускулните клетки, учените променили ДНК на стволовите клетки. Като променили внимателно селектираните гени, екипът от учени „препрограмирал“ стволовите клетки и създал голяма и почти чиста популация от нови, идентични клетки. Възможността да произвеждат толкова клетки, колкото пожелаят, комбинирана с бързината на произвеждането им дава огромно предимство на OPTi-OX пред останалите методи.
Новият метод проправя пътя към откритието на нови лекарства и потенциалните терапевтични приложения, при провеждането на които има нужда от големи количества клетки.
Авторът на проучването, д-р Людовик Валие от института Wellcome Trust Sanger казва: „Това, което е наистина вълнуващо е, че имаше нужда да променим само няколко съставки – транскрипционни фактори, за да създадем точните клетки, които искахме и то за по-малко от седмица. Подсилихме факторите, които карат стволовите клетки да се превръщат директно в клетките, от които имахме нужда и по този начин ускорихме развитието на процеса, като в същото време значително намалихме необходимото за развитието му време“.
OPTi-OX има приложение в различни проекти, включително възможността да се генерират нови типове клетки, които могат да бъдат разкрити от Human Cell Atlas. Възможността да се произвеждат нови човешки клетки толкова бързо означава,че този метод ще положи основите на още повече изследвания.
Другият автор на проучването, Даниел Ортман от Университета в Кеймбридж, казва: „Когато получим повече информация относно откритието на нови клетки в проекти с още по-големи мащаби, като Human Cell Atlas, това означава, че ще бъдем в състояние да приложим този метод за създаването на всякакви видове клетки, които съществуват в човешкото тяло.“
Марк Котер, водещ автор на изследвания и учен в Университета в Кеймбридж, казва: „Невроните, създадени в проучването, вече се използват, за да разберем как се развива и как функционира човешкия мозък. Този метод ни дава възможност да произведем всякакви видове клетки, достъпът до които е обикновено много труден. Така ще можем по-добре да разберем различните процеси, които протичат в човешкото тяло, както и ще получим много по-добър поглед над развитието на различни болести и съответно ще можем да изследваме нови лекарства и терапевтични методи, без да се налага да се правят клинични изследвания върху хора.“
