Сосуды и кровь получили из клеток кожи коротким путем

Сосуды и кровь получили из клеток кожи коротким путем

Американским ученым удалось получить клетки сосудов и крови из фибробластов кожи, не превращая их в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки и управляя процессом с помощью единственного фактора транскрипции. Полученные клетки успешно применили для восстановления сердечной мышцы мышей после инфаркта. Результаты работы опубликованы в журнале Circulation.

Для получения различных типов клеток чаще всего используют индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC). Аналогично эмбриональным стволовым клеткам они могут дифференцироваться практически в любые клетки организма. Получают iPSC из зрелых клеток (чаще всего фибробластов), повышая в них экспрессию факторов транскрипции OCT-4, KLF4, SOX2 и c-MYC, известных как факторы Яманаки (по имени нобелевского лауреата, открывшего их роль в плюрипотентности и разработавшего технологию производства iPSC). Подобный путь получения клеток универсален, но занимает много времени и не отличается большой продуктивностью.

Чтобы упростить и ускорить процесс получения клеток эндотелия (внутренней оболочки) сосудов и кроветворных клеток, сотрудники Университетов Чикаго и Индианы индуцировали в человеческих фибробластах экспрессию факторов Яманаки, однако не доводили процесс их де-дифференцировки до стадии плюрипотентности, остановившись на этапе промежуточных прогениторных клеток. Такие клетки (CD34+) могут развиваться в кроветворные, эндотелиальные и некоторые другие клетки.

После этого ученые направили дифференцировку прогениторных клеток по эндотелиальному и кроветворному пути, используя соответствующие факторы роста, и наблюдали за экспрессией генов при формировании эндотелия (клеток CD31+). Выяснилось, что оно связано с повышением уровня фактора транскрипции SOX17, который играет ключевую роль в эмбриональном развитии сердечно-сосудистой и кроветворной систем.

Чтобы убедиться в физиологической полноценности полученных эндотелиальных клеток, ученые поместили их в гель и имплантировали мышам с подавленным для профилактики реакции отторжения иммунитетом. Клетки сформировали в организме животных полноценные сосуды.

После этого аналогичный гель с клетками поместили в место дефекта сердечной мышцы мышей, перенесших инфаркт миокарда. Человеческие эндотелиальные клетки не только сформировали новые сосуды, включившиеся в кровообращение, но и имплантировались в мышиные сосуды, укрепив их. Это значительно улучшило кровоснабжение сердца и его функции.

Кроме того, исследователи выявили интересную особенность полученных прогениторных клеток: в них был значительно повышен уровень теломеразы — фермента, продлевающего жизнь клетки. При дифференцировке в эндотелий это предохраняло новые сосуды от преждевременного старения.

Поскольку чрезмерная активация теломеразы происходит в раковых клетках, ученые провели мониторинг возможного злокачественного перерождения (формирования тератом) в имплантированных мышам тканях. Никаких признаков этого процесса не наблюдалось, однако до начала клинических испытаний безопасность методики необходимо перепроверить в течение длительного времени на крупных животных, отметил руководитель работы Джализ Рехман (Jalees Rehman).

Недавно ученые из США и Испании показали, что временное «включение» факторов Яманаки в организме мыши способно обратить признаки как преждевременного, так и физиологического старения и продлить жизнь животных.

Олег Лищук

N+1

Похожие новости:
В Японии научились создавать нервные клетки из кожи
В Японии специалистами создана универсальная методика получения нервных клеток из кожи. Данная разработка сможет помочь, по утверждению исследователей, в будущем лечить людей с повреждениями тканей ЦНС, которые возникают в результате поражений мозга, как головного, так и спинного. О прогрессе ученых ..
2015-05-04 1252 0 Технология
0
Ближайшая перспектива - промышленное производство сосудов
Американские ученые из компании Cytograft Tissue Engineering  в условиях лаборатории смогли вырастить вены, отвечающие всем требованиям для проведения успешных операций на сердце, также включая помощь детям, у кого наблюдаются  дефекты сердечных  клапанов, сообщает издание ..
2012-04-26 859 0 Технология
0
Печень можно будет выращивать из клеток кожи
В недалёком будущем людям, страдающим тяжёлыми поражениями печени, возможно, не понадобится помощь доноров. Биоматериал для поражённых участков органа медики начнут выращивать из клеток кожи самих пациентов. Основной проблемой на этом пути до сих пор была невозможность создать зрелые и активные ..
2014-02-26 1002 0 Технология
0
Наночип восстановил кровеносные сосуды в конечностях мышей
Команда американских ученых провела успешные испытания наночипа, способного восстанавливать клетки сосудистых тканей. Созданная ими технология может репрограммировать клетки кожи, превращая их в клетки других тканей. Протестировав наночип на мышах, ученые восстановили нарушенные функции кровообращения ..
2017-08-14 13201 0 Технология
0
В Японии созданы фрагменты почки человека из клеток iPS
На сайте университета Киото сообщается, что ученые университета Киото, Япония впервые в мире смогли создать фрагменты ткани почки человека из индуцированных стволовых клеток (iPS-клеток). Ученые вырастили из iPS-клеток человека клетки тканей, из которых у эмбриона формируются почки, ..
2013-01-23 1596 0 Технология
1
Японские ученые вырастили функциональные ткани печени
Ученые в Японии вырастили функциональную ткань человеческой печени из стволовых клеток. Новая технология позволит решить проблему нехватки донорских тканей для трансплантации. Ученые для начала вырастили «зародыш» печени из человеческих стволовых клеток, а потом пересадили их живым мышам. В результате ..
2013-07-9 1112 0 Технология
0
Японские ученые вырастили кожу из стволовых клеток
Биологи из института RIKEN вырастили из стволовых клеток полноценную кожную ткань, которую они успешно имплантировали в тело мыши, говорится в статье, опубликованной в журнале Science Advances.«До настоящего времени созданию искусственной кожи препятствовало то, что подобные образцы тканей не содержали ..
2016-04-03 1087 0 Технология
1
Учёные нашли новое средство от ожогов
Учёные установили, что защитой от солнца может выступить не только средство из искусственных компонентов, но и из природных. Группа испанско-итальянских исследователей пришли к заключению, что клубника может послужить как и солнцезащитное средство, так и средство, снижающие остроты симптомов после ожога. Был проведён эксперимент, для которого ..
2012-08-12 1211 0 Технология
0
Япония: зрение восстановят при помощи стволовых клеток
Правительство Японии одобрило использование плюрипотентных индуцированных стволовых клеток для лечения офтальмологических заболеваний. Министр здравоохранения Норихиса Тамура дал разрешение исследовательской группе при институте RIKEN города Кобэ применять новую методику для культивирования ткани сетчатки глаза или ретинальной ..
2013-07-22 1489 0 Технология
1
Стволовые клетки кожи помогут вылечить облысение
Ученые из Института Макса Планка в Кельне нашли новый способ получения стволовых клеток, который можно использовать для борьбы с облысением, а также для уменьшения количества экспериментов над животными. Применяя разработанный метод, биологи сумели вырастить кожу мышей в чашке ..
2016-12-21 3533 0 Технология
0
Из стволовых клеток вырастили живой человеческий мини-мозг
Ученые из Института молекулярной биотехнологии при Академии наук Австрии, используя разработанную ими новую методику, впервые смогли успешно вырастить из стволовых клеток крошечные, размером с горошину, кластеры клеток ткани человеческого головного мозга. Авторы полагают, что такие выращенные ..
2013-08-29 1029 0 Технология
1
Стволовые клетки не восстанавливают сердце у взрослых
Данные исследования ученых из Корнельского университета и университета Бонна говорят, что стволовые клетки и в правду могут заменить мертвые ткани сердца после сердечного приступа в раннем возрасте, но те же клетки теряют эту регенеративную способность у взрослых.Исследование, которое провели на мышах, показало, ..
2012-08-1 1282 0 Технология
0
Учёные Поднебесной научились получать клетки мозга из мочи
Китайские учёные из Института медицины и здравоохранения Гуанчжоу (GIBH) научились создавать клетки головного мозга человека без использования эмбриональных стволовых клеток. Материал для строительства был найден в самом неожиданном месте: исследователи нашли простой способ превращать в нейроны клетки, ..
2012-12-10 1297 0 Технология
0
Нанокосметика из нанотехнологий
Благодаря нанотехнологиям в косметологии началась новая эпоха, т.е. биологически активные вещества присоединяются к молекулам-носителям и проникают в необходимом количестве в глубокие слои кожи.Также стали разрабатываться целые нанокомплексы, которые доставляя активные вещества в глубокие слои кожи, усиливают ..
2012-10-8 1043 0 Технология
0
Ученым удалось вырастить мышцу человека
Американским специалистам впервые удалось вырастить человеческую мышцу в лабораторных условиях. Ученые из университета в США смогли вырастить мышцу человека. Как сообщают исследователи, она полностью соответствует всем функциональным и структурным параметрам. Ученые рассказали, что свои клинические испытания они проводили в различных лабораториях. ..
2015-01-16 3264 0 Технология
1