Разработан новый метод превращения стволовых клеток в миоциты
Исследователи университета Висконсина в Мэдисоне, работающие под руководством доцента Масатоши Сузуки (Masatoshi Suzuki), разработали новый метод получения больших количеств клеток скелетной мускулатуры и мышечных клеток-предшественников из плюрипотентных стволовых клеток человека. Данная методика применима как к эмбриональным, так и к индуцированным плюрипотентным стволовым клеткам.
На этой микрофотографии изображены окрашенные зеленым мышечные клетки, выращенные из эмбриональных стволовых клеток человека. Ядра клеток окрашены голубым, для мышечных волокон характерны множественные ядра.
По словам Сузуки, специалисты давно искали легкий способ эффективной дифференцировки стволовых клеток в мышечные клетки, пригодные для применения в клинической практике. Он считает, что его группе удалось решить эту задачу путем адаптации метода, ранее применяемого для трансформации стволовых клеток в нейроны.
Важным преимуществом нового подхода перед существующими методами получения мышечных клеток заключается в том, что он позволяет получать большое количество клеток без генетического вмешательства. Секрет заключается в выращивании клеток в виде сфер, свободно плавающих в среде, содержащей высокие концентрации двух факторов роста: фактора роста фибробластов-2 и фактора роста эпидермиса. Комбинация этих двух факторов запускает дифференцировку плюрипотентных клеток в мышечные.
Помимо этого новый протокол обладает еще целым рядом преимуществ. Во-первых, среда культивирования клеток не содержит продуктов животного происхождения, что еще больше повышает безопасность получаемых клеток с точки зрения клинического применения. Во-вторых, выращивание клеток в виде сфер значительно ускоряет их деление и наращивание количества. В-третьих, 40-60% клеток получаемой популяции являются зрелыми миоцитами или мышечными клетками-предшественниками, что значительно превышает результаты, обеспечиваемые более ранними не-генетическими методами получения мышечных клеток из иПСК или ЭСК.
В прошлом году Сузуки продемонстрировал, что трансплантация другого типа стволовых клеток человека обеспечивала определенное улучшение выживаемости и мышечной функции в крысиной модели бокового амиотрофического склероза, или болезни Шарко. (Это заболевание сопровождается деградацией мышечных волокон и утратой контроля над скелетной мускулатурой.) Получаемые с помощью предложенного авторами метода клетки-предшественники могут оказывать схожий и, возможно, значительно более выраженный эффект.
Новый метод можно также использовать для выращивания мышечных клеток из иПСК пациентов с болезнью Шарко, спинальной мышечной атрофией и другими миопатиями. Полученные в результаты культуры клеток, несущих определенные генетические мутации, можно использовать для изучения вызываемых ими заболеваний и скрининга экспериментальных препаратов.
Сузуки и его коллеги надеются, что дальнейшее усовершенствование состава среды культивирования сфер из стволовых клеток позволит еще больше увеличить численность получаемых популяций мышечных клеток, что облегчит перенос метода в клиническую практику.
Статья T. Hosoyama et al. Derivation of Myogenic Progenitors Directly From Human Pluripotent Stem Cells Using a Sphere-Based Culture опубликована в журнале Stem Cells Translational Medicine.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам University of Wisconsin-Madison:
Researchers discover new way to make muscle cells from human stem cells.
25.03.2014