Стволовые клетки занервничали

Неплохая перспектива излечения тяжелых травм нервной системы открывается в свете работы группы японских исследователей, которые определили ген, отвечающий за превращение эмбриональных стволовых клеток в клетки-предшественники нервной ткани.

Вне зависимости от сложности организма, все животные развиваются из одной клетки, проходя через несколько похожих стадий. Сначала эта самая клетка формируется при слиянии сперматозоида и яйцеклетки, потом многократно делится, формируя безликую однотипную клеточную массу, и только потом эти потомки начинают складываться в зачатки будущих тканей и органов и постепенно специализироваться. Обретая узкие функции, например способность сокращаться или проводить электрический импульс, они жертвуют своим «потенциалом» и становятся неспособными превращаться в клетки других тканей.

Наша жизнь, вполне возможно, была бы и дольше, и насыщенней, если бы ко всему прочему клетки нервной системы сохраняли впоследствии способность делиться. Тогда о неизлечимых травмах спинного мозга или последствиях тяжелых инсультов можно было бы забыть. Впрочем, можно пойти и альтернативным путем – взять те самые «эмбриональные предшественники», поставить их на соответствующий путь развития и пересадить в зону повреждения.

По крайней мере одна возникающая при этом проблема решена: Дайцуке Камия и его коллеги из Центра биологии развития института RIKEN, нашли ген, отвечающий за превращение эмбриональных стволовых клеток в нейроны.

С того самого момента, как Эванс и Кауфман впервые в 1981 году выделили ЭСК у мыши, а в 1998-м Джеймс Томсон смог получить культуру ЭСК человека, медицинскую общественность стал интересовать только один вопрос: «Когда?»

Казалось бы, вот уже рядом ответы на самые сложные вопросы биологии развития – исцеление неизлечимых до этого болезней, в первую очередь поражений нервной системы, клетки которой (нейроны), как мы знаем со школьной скамьи, не восстанавливаются. Но время идет, а готового продукта всё нет и нет.

На то есть несколько причин. Во-первых, вопросы этического характера: одно дело – работать с клетками мыши, и совсем другое – человека. Ведь надо где-то брать эти самые ЭСК. Тут следует отметить в кои-то веки активную позицию ученых (не без поддержки коммерческих компаний), которые сумели отстоять не только право работать, но даже применять эмбриональные стволовые клетки в клинической практике, хотя бы в Калифорнии. Судьба этого направления в России зависит от рассмотрения закона «О применении биомедицинских технологий в медицинской практике», которое должно состояться в этом году. Тем более что после появления индуцированных плюрипотентных стволовых клеток вопрос об источнике биологического материала не столь актуален.

Вторая проблема исключительно техническая.

Подход «взять и пересадить» приведет не только к восстановлению дефекта, но и росту весьма агрессивных опухолей: ведь ЭСК обладают действительно огромным потенциалом к росту.

Так что сначала их надо «наставить на путь истинный». До недавнего времени это делали исключительно методом проб и ошибок, комбинируя сочетание различных факторов роста и сигнальных молекул. Однако подобные процедуры не обладают достаточной эффективностью.

Камия и соавторы публикации в Nature сумели выявить центральное звено, отвечающее за формирование зачатка всех нервных клеток из недифференцированной массы.

Им оказался фактор транскрипции Zfp521, содержащий в своей структуре характерный цинковый «палец».

Благодаря этому модулю он обладает способностью связываться с ДНК и управлять транскрипцией других генов, в первую очередь отвечающих за развитие нервных клеток.

За прицельной активацией Zfp521 дело не станет. Ведь в распоряжении генной инженерии уже немало инструментов – управляемых светом или конкретными лекарственными препаратами оперонов. Да и работать с одним геном в плане дозирования эффекта проще, чем с добрым десятком сигнальных молекул в современных «коктейлях для дифференцировки».

Так что теперь можно с уверенностью сказать: уже скоро.