Новое понимание природы стволовых клеток

В полученных учёными данных, которые онажды приведут к созданию новых терапий, исследователи Института Scripps Research описали поразительные отличия между биохимией стволовых клеток и клеток зрелых.

Исследование, возглавляемое профессором Ассоциации «Scripps Research» Шенгом Дингом и старшим директором Центра спектрометрии «Scripps Research» Гари Сьюздаком, было представлено в престижном издании «Nature Chemical Biology», в номере за 2 мая 2010 г.

В своих изысканиях команда использовала уникальный подход, с целью лучшего понимания природы стволовых клеток, которые имеют способность изменяться или "дифференцироваться" в зрелые клеточные типы (как например волосяные клетки, клетки кожи, нервные клетки). Учёные понимают, что изучение стволовых клеток окрывает дверь терапевтам в манипулирование процессом помощи пациентам, страдающим от таких трудноизлечимых заболеваний как болезнь Паркинсона и спинное повреждение.

Новая страница исследования описывает такие части стволовой клетки как "metabolome" – набор субстанций ("метаболит"), сформированный в метаболизме, в том числе и все естественно образующиеся молекулы, биожидкости и ткани. Затем учёные сравнили этот профиль с более зрелыми клетками, например нервными и сердечными.

Когда результаты были обработаны, учеными было найдено около 60 пока ещё не идентифицированных метаболитов, связанных с прогрессией стволовых клеток в зрелые, также как и неожиданную химическую структуру, отражающую растущую биологическую зрелость клеток.

По словам первого автора газеты, выпускаемой лабораторией Сьюздака, Оскара Йанеса, самой трудной частью «metabolomics» исследований является анализ результатов и характеристика метаболитов.

"Изучение выявило поразительную клеточную стратегию", - комментирует Йанес. "Способность зародышей стволовых клеток генерировать в целый спектр клеточных типов различных тканей (феномен рассматривается как пластичность) видна на метаболическом уровне".

В подтверждение своих наблюдений, исследователи также выявили, что блокируя химическим способом насыщение клеток кислородом, они смогли предотвратить развитие стволовых клеток' в зрелые сердечные и нервные клетках. И наоборот, когда специфические насыщенные кислородом метаболиты были введены в структуру, дифференцирование стволовых клеток было возобновлено.

Динг отмечает, что данное изучение открывает новую перспективу для жировых кислот, подобных тем, которые находятся в рыбьем жире и других питательных веществах.

"В прошлом, люди были сосредоточены на факте, что жировые кислоты очень важны для создания клеточных мембран, как строительный материал", - говорит Динг. "Но в нашем исследовании мы доказываем, что различные кислоты не только играют роль в образование клеточных мембран, но также играют роль в метаболическом пути клеток".

Исследование было проведено при материальной поддержке Калифорнийского института регенеративной медицины, Отделения Энергии, Национального Научного Фонда, Национального института изучения раковых заболеваний, Национального Института Здоровья, Fundaci?n Ram?n Areces.

Источник:
Scripps Research Institute