Учёные создали стволовые клетки из развивающихся сперматозоидов

Ключом к перспективам терапии стволовыми клетками может быть понимание того, как взрослые клетки возвращаются в примитивное, стволовое состояние с неопределённой судьбой. Специалисты по клеточной биологии из Медицинской школы Университета Джонса Хопкинса определили ключевые молекулярные игроки, ответственные за этот процесс в клетках спермы плодовой мушки. Как сообщается в онлайн-публикации журнала Cell Stem Cell, два белка ответственны за перенаправление клеток, которые должны были стать сперматозоидами, обратно в состояние стволовых клеток.

«Мы знали из предыдущей работы, что клетки, предназначенные для превращения в сперму, могут вернуться к состоянию стволовых клеток, но не знали, как», — говорит Эрика Матунис, доктор философии, доцент кафедры клеточной биологии. — «Поскольку дедифференцировка — интересное явление, вероятно, происходящее во многих популяциях стволовых клеток, мы хотели узнать больше об этом процессе».

Как и все стволовые клетки, каждая из девяти стволовых клеток в семеннике мушки делится, образуя две дочерние клетки: одна остаётся стволовой клеткой, а другая дифференцируется во взрослую клетку, в данном случае — в сперматозоид. Чтобы выяснить, что может заставить клетки спермы вернуться к исходному состоянию (дедифференцироваться), команда Матунис генетически модифицировала мух так, чтобы обе дочерние клетки становились сперматозоидами, полностью истощив популяцию стволовых клеток в семеннике.

Примерно через неделю исследователи обнаружили, что популяция стволовых клеток восстановилась.

Чтобы понять механизм, учёные заподозрили два белка — Jak и STAT, которые, как известно, действуют вместе, помогая стволовым клеткам сохранять своё состояние. Команда генетически изменила мух, чтобы снизить активность Jak и STAT в семеннике. Подсчёт клеток показал, что потеря Jak-STAT привела к тому, что меньше клеток вернулось в состояние стволовых: только у 60% семенников восстановились стволовые клетки по сравнению с 97% в нормальных семенниках с активным Jak-STAT.

«Теперь мы знаем, что в семеннике мушки вмешательство в сигнализацию Jak-STAT мешает процессу дедифференцировки», — говорит Матунис.

Следующая цель — выяснить, как именно Jak и STAT контролируют дедифференцировку. «Мы не знаем, отменяет ли клетка все шаги, чтобы вернуться в состояние стволовой, или делает что-то совершенно новое и другое, но мы стремимся это выяснить», — отмечает исследовательница.

Источник: Johns Hopkins Medical Institutions