'Спящие' стволовые клетки могут помочь в восстановлении мозга

Ученые из Института Гёрдона (Wellcome Trust/ Cancer Research UK Gurdon Institute) Кембриджского университета идентифицировали новый тип стволовых клеток в мозге, обладающий высоким потенциалом для восстановления после травмы или болезни.

Главная цель регенеративных исследований — эффективно восстанавливать мозг после повреждений, например, из-за инсульта, болезни Альцгеймера, черепно-мозговой травмы или старения. Мозг плохо восстанавливается сам, однако, возможно, улучшить регенерацию без хирургического вмешательства, воздействуя на резидентные стволовые клетки пациентов. Стволовые клетки обладают уникальной способностью производить все типы клеток мозга, но в норме они находятся в неактивном состоянии — форме клеточного «сна», известной как квисиценция. Квисицентные клетки не пролиферируют и не генерируют новые клетки. Поэтому любая терапия, нацеленная на стволовые клетки, должна сначала «разбудить» их от квисиценции.

В исследовании, опубликованном в журнале Science, аспирант Лео Оцуки и его научный руководитель профессор Андреа Бранд сообщают об открытии в мозге нового типа квисицентных стволовых клеток (известных как «G2 квисицентные стволовые клетки»), обладающих более высоким регенеративным потенциалом, чем ранее идентифицированные. Важно, что G2 квисицентные стволовые клетки пробуждаются и производят ключевые типы клеток мозга — нейроны и глию — намного быстрее, чем известные квисицентные стволовые клетки, что делает их привлекательной мишенью для терапии.

«Мозг плохо восстанавливает себя, но эти вновь открытые стволовые клетки предполагают, что может быть способ улучшить его способность», — говорит профессор Бранд. — «Эти стволовые клетки находятся в спящем состоянии, но, пробудившись, они способны генерировать ключевые клетки мозга».

Изучая плодовую мушку (Drosophila), авторы идентифицировали ген tribbles, который избирательно регулирует G2 квисицентные стволовые клетки. ДНК плодовых мушек имеет много общего с человеческой, что делает их полезной моделью для понимания биологии человека; 60% человеческих генов, связанных с болезнями, также найдены у Drosophila. Ген tribbles имеет аналоги в геноме млекопитающих, которые экспрессируются в стволовых клетках мозга. Исследователи полагают, что препараты, нацеленные на tribbles, могут стать одним из путей пробуждения G2 квисицентных стволовых клеток.

«Мы нашли ген, который заставляет эти клетки становиться квисицентными», — добавляет Оцуки. — «Следующий шаг — определить потенциальные лекарственные молекулы, которые блокируют этот ген и пробуждают стволовые клетки человека. Мы считаем, что похожие квисицентные стволовые клетки могут быть и в других органах, и это открытие может помочь улучшить или разработать новые регенеративные лекарства».