Исследователи McMaster: не все стволовые клетки одинаковы

До сих пор считалось, что линии человеческих стволовых клеток идентичны и обладают одинаковой способностью к дифференцировке (превращению в более специализированные типы клеток). Однако новое исследование Университета Макмастера показало, что существуют подгруппы стволовых клеток, которые реагируют по-разному в зависимости от того, какие свойства клеток измеряются и какой тест используется.

«Мы обнаружили, что плюрипотентные стволовые клетки [способные давать начало нескольким разным типам клеток] у человека не равны, и их, конечно, не измеряют одинаково», — заявил Мик Бхатия, научный директор Института исследования стволовых клеток и рака Макмастера и ведущий автор исследования. «Это исследование подтверждает, что нам больше не следует предполагать, что каждая стволовая клетка одинакова или обладает одинаковым потенциалом».

Исследование, финансируемое Канадскими институтами исследований в области здравоохранения, было опубликовано онлайн 17 октября в престижном журнале Nature Methods.

Стволовые клетки дают начало как минимум 226 различным типам клеток в организме человека, но ученые не используют один и тот же лакмусовый тест для измерения каждого вида. Вместо этого они следуют конкретному набору инструкций — или «рецепту» — для получения, например, клетки крови или нейрона. Они также изучают, как стволовые клетки становятся специализированными, измеряя их либо в чашке Петри, либо на мышах. Это может измениться.

Команда Бхатии обнаружила как минимум четыре подгруппы стволовых клеток, которые различаются по своей способности к дифференцировке или к самовоспроизведению (свойство стволовых клеток, называемое самообновлением). Исследователи выяснили, что одни стволовые клетки дифференцируются только в культуре, а другие — только у мышей. Они обнаружили третью подгруппу, которая не реагировала вообще, и четвертую — небольшую фракцию клеток — которая дифференцировалась в обеих средах.

«Люди всегда понимали, что, вероятно, существуют различия между клетками в чашке, но они не могли измерить эти различия и не знали вклад стволовых клеток в один показатель по сравнению с другим или влияние этих различий», — пояснил Бхатия, профессор кафедры биохимии и биомедицинских наук.

Масштабное исследование проводилось в течение четырех с половиной лет учеными Института исследования стволовых клеток и рака Макмастера. В исследовании использовалось «постоянное» мечение сотен стволовых клеток путем вставки в них фрагмента ДНК. Затем исследователи измеряли дифференцировочный потенциал каждой стволовой клетки с помощью клеточных тестов (функциональных анализов) и отслеживания метки.

По словам Бхатии, это исследование может указать на новый подход к оценке стволовых клеток. Оно также может привести к иной интерпретации предыдущих данных или к более точному подходу в клеточной заместительной терапии.

«Это исследование имеет значение для регенеративной медицины на основе стволовых клеток. Мы на самом деле не знали, какие стволовые клетки реагируют на наши "рецепты", пока не провели этот эксперимент», — сказал он. «По мере продвижения вперед методы, с помощью которых мы оцениваем стволовые клетки, имеют решающее значение. Если методы ошибочны или неверно истолкованы, это меняет всё».