На что способна клетка

Исследователям из Техниона впервые в мире удалось заставить эмбриональные стволовые клетки трансформироваться в клетки, составляющие кровеносные сосуды и затем формирующие их. Сообщение об этом открытии появилось 15 декабря в очередном выпуске журнала «Laboratory Investigation». По словам хайфских ученых, оно сделает возможным восстановление работы сердца и других органов с помощью культуры кровеносных сосудов, а также позволит глубже изучить строение последних. Подобные исследования могут также использоваться и для разработки новых способов борьбы с раком. Руководил группой профессор медицинского факультета Техниона Йосеф Ицкович-Эльдор (Joseph Itskovitz-Eldor), который в 1998 году был в числе авторов первого труда по технологии эмбриональной стволовой клетки.

Сверхъестественная способность человеческих эмбриональных стволовых клеток трансформироваться в любой из огромного множества видов клеток давно будоражит умы ученых. Однако сориентировать их на генерацию определенного вида (что само по себе необходимо для их использования для восстановления поврежденных органов) весьма непросто.

В Технионе добились генерирования стволовыми клетками кровеносных сосудов только в несколько этапов. Первый из них, ранее уже разработанный другими учеными, заключался в воздействии на стволовые клетки коллагена из числа компонентов соединительной ткани человека. Это стимулировало их трансформацию в мезодермальные, составляющие одну из трех основных оболочек развивающегося эмбриона. Мезодермальные клетки, в свою очередь, порождают клетки кровеносных сосудов, нервные и несколько других видов клеток. Мезодермальная культура состоит из различных видов, каждый из которых способен трансформироваться в определенные виды дочерних клеток.

Ученые обнаружили, что клетки, способные генерировать кровеносные сосуды, оказались в культурах самыми мелкими, и, отфильтровав их, поместили на следующем этапе в другую покрытую коллагеном емкость, куда были добавлены стимуляторы роста, заставившие мезодермальные клетки начать генерировать два вида клеток, которые и формируют кровеносные сосуды.

На заключительной стадии работы исследователи поместили клетки кровеносных сосудов в «трехмерную» культуру, состоящую из двух сортов геля, способствующих развитию кровеносных сосудов. И видоизмененные клетки действительно сформировались в маленькие трубочки кровеносных сосудов, которые могут применяться в некоторых важных клинических случаях. В операции по шунтированию сердца, например, они могут заменить сосуды, трансплантированные с других частей тела пациента.

Эксперименты с введением таких клеток мышам, помимо прочего, показали, что они спонтанно формируют небольшие кровеносные сосуды, улучшающие циркуляцию крови в ишемических органах. В случае же раковых заболеваний, сами опухоли должны стимулировать клетки к трансформации в кровеносные сосуды для увеличения собственного кровоснабжения.

При ощутимой финансовой поддержке со стороны Национального института здравоохранения США ученые из Техниона стали мировыми лидерами в области изучения стволовых клеток. В самих Соединенных Штатах исследования такого рода были ограничены администрацией Буша из-за выступлений правых против работы с клетками человеческого эмбриона.