Стволовые клетки дают начало всем остальным клеткам организма. В каждой клетке скрыт механизм контроля за началом деления и дифференцировки, для каждой задается конечное направление развития. Эти процессы регулируются путем экспрессии регуляторных белков, появляющихся в клетке по сигналам от факторов транскрипции. Умело управляя факторами транскрипции, ученые научились запускать процесс дифференцировки вспять, в частности, добились превращения клеток кожи в нервные клетки. Такие клетки называются индуцированными нейронами.
Технология перепрограммирования клеток пока лишь начинает свой путь. В опытах получается сравнительно немного клеток, и даже те клетки, которые полностью формируются, пока редко удается дифференцировать до конца, например, получить не просто нейроны, а — двигательные нейроны. Дополнительно медицина ставит задачи, связанные с изучением возрастных изменений в клетках. Это усложняет работу, поскольку даже если ученые смогут эффективно репрограммировать клетки, они все равно получаются аналогичны эмбриональным. Это не подходит для работы с моделями болезней Альцгеймера и Паркинсона, и мало подходит для испытания лекарств.
Анна Филпотт (Anna Philpott) из Кембриджского университета обнаружила вместе с коллегами, что один из факторов транскрипции, применяемых в опытах по индукции нейронов — белок Ascl1 — направляет не только дифференцировку, но и созревание клеток в зависимости от стадии клеточного цикла. Если точнее, то по мере взросления клетки этот белок становится все более фосфорилированным, и эта модификация стимулирует его побуждать клетки к взрослению. Ученые создали мутантную, фосфорилированную форму этого белка и обнаружили, что под действием этого фактора нервные клетки, выращенные из фибробластов, созревают ускоренно.
По мнению ученых, в живом организме во время развития происходит модификация регуляторных белков, которая служит для фокусировки развития в конечном направлении. Эти механизмы необходимо найти и поставить на службу медицине для изучения процессов созревания и старения тканей, а также для получения более адекватных моделей разных заболеваний. Возможно, в будущем удастся пересаживать пациентам с нейродегенеративными заболеваниями зрелые нервные клетки, специально полученные в клинике из клеток кожи самих пациентов.
