Новый способ выращивания стволовых клеток кишечника
Исследователи нашли способ заменить поддерживающие клетки Панета двумя малыми молекулами, которые поддерживают стволовые клетки и способствуют их пролиферации. Это открытие описано в онлайн-выпуске Nature Methods от 1 декабря.
Суть метода
- Внутри кишечных крипт находится пул эпителиальных стволовых клеток, которые постоянно обновляют специализированные клетки кишечного эпителия.
- До сих пор не было хорошего способа выращивать их в больших количествах, так как они остаются незрелыми только в контакте с клетками Панета.
- Клетки Панета контролируют сигнальные пути Wnt и Notch.
- Исследователи идентифицировали две малые молекулы — вальпроевую кислоту и CHIR-99021, — которые вместе заставляют стволовые клетки размножаться и предотвращают их дифференцировку в зрелые клетки.
- При выращивании мышиных кишечных стволовых клеток в среде с этими молекулами получались крупные кластеры, состоящие на 70–90% из стволовых клеток.
Контроль над судьбой клеток
Получив почти чистые популяции стволовых клеток, ученые могут направлять их развитие в конкретные типы кишечных клеток, добавляя другие факторы, влияющие на пути Wnt и Notch.
"Мы использовали разные комбинации ингибиторов и активаторов, чтобы заставить стволовые клетки дифференцироваться в специфические популяции зрелых клеток", — говорит Сяолей Инь, ведущий автор статьи.
Значение и перспективы
- Регенеративная медицина: Создание тканей кишечника для трансплантации пациентам с такими заболеваниями, как язвенный колит.
- Разработка лекарств: Высокопроизводительный скрининг на специализированных клетках (например, бокаловидных клетках для изучения пищевых аллергий или энтероэндокринных клетках для тестирования методов лечения ожирения).
- Фундаментальная биология: Изучение механизмов самообновления и дифференцировки стволовых клеток.
"Это открывает двери для множества возможностей — от создания нового кишечника для пациентов до скрининга лекарств на безопасность и эффективность. Это действительно сделано впервые", — говорит Роберт Лангер, один из старших авторов статьи.
Метод также работает с клетками желудка и толстой кишки мыши и улучшает пролиферацию человеческих кишечных стволовых клеток.