Ученые научились перепрограммировать клетки напрямуюОдним из важнейших и фундаментальных открытий в ученом мире в последние десятилетия является возможность получения «программируемых клеток». Ученые научились возвращать взрослые клетки обратно в зародышеобразное состояние, чтобы затем перепрограммировать их для превращения в необходимые виды тканей. Новое открытие существенно упрощает этот процесс, позволяя перепрограммировать клетки напрямую, минуя промежуточную стадию.
«У КАЖДОЙ КЛЕТКИ — СВОЯ СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ»«Клетки в нашем организме всегда имеют свою собственную специализацию, — объясняет специалист по биоинформатике Индика Раджапаксе (Indika Rajapakse) из Мичиганского университета (США). — Мы обнаружили способ помочь любой клетке стать такой, какой нам необходимо». Корни новой структуры уходят глубже, чем открытие индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в 2006 году: еще в 1989 году ученые из Исследовательского центра рака Фреда Хатчинсона выяснили, как можно превратить клетки кожи в мышечные клетки.
Это делается посредством обработки клетки белком, называемым фактором транскрипции (TF), который помогает регулировать экспрессию генов в клетках, определяя такие факторы, как типы клеток, которыми они становятся, плюс деление клеток, рост и их смерть.
КАК КЛЕТКУ МОЖНО ПРОГРАММИРОВАТЬ НАПРЯМУЮ?Теперь новые технологии и представления о структурах ДНК и генома позволили Раджапаксе и его коллегам-исследователям по-другому взглянуть на применение этого типа белка. Ученые смогли разработать математический алгоритм, который, как они говорят, позволяет успешно перепрограммировать клетки. Их модель опирается на трехмерную интерпретацию генома (называемую Hi-C) и позволяет выбирать правильное время и последовательность инъекций белка для получения конкретных видов клеток.
ЗНАЧЕНИЕ ОТКРЫТИЯТаким образом, открытие сможет не только помочь человечеству воспроизводить все виды необходимых тканей, но также победить рак и различные генетические нарушения, позволяя перепрограммировать клетки злокачественных или опасных тканей во что-то доброкачественное и безопасное.
ОТ ТЕОРИИ — К ПРАКТИКЕПока еще работа в значительной степени носит теоретический характер, но Раджапаксе и его команда готовы приступить к лабораторным исследованиям. Также, они хотят привлечь других ученых для совместной борьбы с раком и использования алгоритма в других областях. «Эта работа также имеет важные последствия для регенеративной медицины и тканевой инженерии, поскольку она обеспечивает модель для создания любого желаемого типа клеток», — говорят ученые.
