Нове розуміння природи стовбурових клітин

У результатах, отриманих вченими, що одного дня можуть привести до створення нових терапій, дослідники Інституту Scripps Research описали вражаючі відмінності між біохімією стовбурових і зрілих клітин. Дослідження, під керівництвом професора Асоціації «Scripps Research» Шенга Дінга та старшого директора Центру спектрометрії «Scripps Research» Гарі Сьюздака, було представлене в престижному виданні «Nature Chemical Biology» у номері за 2 травня 2010 року.

У своїх дослідженнях команда використала унікальний підхід з метою кращого розуміння природи стовбурових клітин, що мають здатність змінюватися або “диференціюватися” в зрілі клітинні типи, такі як волоскові клітини, клітини шкіри, нервові клітини.

Вчені розуміють, що вивчення стовбурових клітин відкриває шлях терапевтам до маніпуляції процесом допомоги пацієнтам із важко виліковними захворюваннями, такими як хвороба Паркінсона та спинне ушкодження.

Нова частина дослідження описує такі складові стовбурової клітини, як “метаболом” – набір субстанцій (“метаболіти”), сформованих у метаболізмі, включаючи усі природно утворені молекули, біожидини та тканини.

Потім вчені порівняли цей профіль з більш зрілими клітинами, наприклад, нервовими та серцевими. Коли результати були оброблені, вчені виявили близько 60 поки що не ідентифікованих метаболітів, пов’язаних з прогресією стовбурових клітин у зрілі, а також несподівану хімічну структуру, що відображає зростаючу біологічну зрілість клітин.

За словами першого автора публікації, виготовленої лабораторією Сьюздака, Оскара Йанеса, найскладнішою частиною «метаболомічних» досліджень є аналіз результатів і характеристика метаболітів. “Дослідження виявило вражаючу клітинну стратегію”, – коментує Йанес. “Здатність зародкових стовбурових клітин генерувати цілий спектр клітинних типів різних тканин (феномен, відомий як пластичність) видно на метаболічному рівні”.

В підтвердження своїх спостережень, дослідники також виявили, що блокуючи хімічним чином насичення клітин киснем, їм вдалося запобігти розвитку стовбурових клітин в зрілі серцеві та нервові клітини. І навпаки, коли специфічні насичені киснем метаболіти були введені у структуру, диференціювання стовбурових клітин було відновлено.

Дінг відзначає, що дане дослідження відкриває нову перспективу для жирних кислот, подібно тим, які містяться в риб’ячому жирі та інших живильних речовинах. “Раніше люди зосереджували увагу на тому, що жирні кислоти дуже важливі для створення клітинних мембран як будівельний матеріал”, – говорить Дінг. “Але в нашому дослідженні ми доводимо, що різні кислоти не лише грають роль у створенні клітинних мембран, але й відіграють роль у метаболічному шляху клітин”.

Дослідження було проведене за фінансової підтримки Каліфорнійського інституту регенеративної медицини, Департаменту енергетики, Національного наукового фонду, Національного інституту онкологічних захворювань, Національного інституту здоров’я, Fundación Ramón Areces.

Джерело: Scripps Research Institute