Эмбрионы млекопитающих отличаются от эмбрионов любого другого организма тем, что развиваются в теле матери, а потому должны сначала сделать выбор между формированием плаценты и развитием потомства.
©Wikipedia
Новое исследование Университета штата Мичиган, опубликованное в журнале eLife, выявило два белка, которые стали ключом к принятию этого решения. Процесс выбора клетками пути развития — в плаценте или в зародыше — важен, потому что именно тогда формируются плюрипотентные клетки, которые, в свою очередь, имеют решающее значение для исследований стволовых клеток.
Найденные белки могут стать ключом к расшифровке того, как рождаются плюрипотентные клетки, уверяет Эми Ралстон (Amy Ralston), сотрудница Мичиганского университета и старший автор работы.
«Плюрипотентные клетки считаются прародителями эмбриональных стволовых клеток и известны тем, что могут стать любой частью тела. Мы обнаружили процесс, который регулирует баланс между плюрипотентностью и плацентой, изменяя физическое расположение клеток внутри клубка эмбрионов», — объясняет ученый.
Чтобы сформировать этот клуб, организм матери активирует два тесно связанных белка, которые помогают контролировать процесс принятия решений. Научная группа использовала генетические инструменты для удаления белков YAP1 и WWTR1 из яйцеклеток и эмбрионов мыши. Команда обнаружила, что два белка сначала располагают эти клетки в разных местах внутри и снаружи, что затем решает их судьбу: плацента или плюрипотентность.
Каждый этап подобных исследований приближает нас к созданию эффективных стволовых клеток — процессу, который природа выполняет со 100-процентной эффективностью, в то время как эффективность лабораторных стволовых клеток равна одному проценту.
«Очевидно, наше понимание того, как природа создает стволовые клетки, неполное. Ранее мы подозревали, что выявленные белки были вовлечены в создание стволовых клеток, а теперь обнаружили, что делают они это удивительным образом. Клетки, которые мы производим в лаборатории, должны приобрести уникальную клеточную мембрану. Наша работа показывает, как именно природе это удается. Это позволит нам более эффективно контролировать стволовые клетки для использования в медицине», — утверждает соавтор работы Тристан Фрум (Tristan Frum).
По мнению ученых, это открытие может привести к прогрессу в технологиях стволовых клеток с использованием органоидов — мини-органов, полученными из стволовых клеток, которые считаются новой захватывающей парадигмой в вопросе стволовых клеток и регенеративной медицины. Сходство между эмбрионами и органоидами значительно, поэтому, изучая, как строится эмбрион мыши, однажды мы сможем создать органы из стволовых клеток человека.
