Учёные впервые идентифицировали и выделили взрослые стволовые клетки молочной железы у мышей

Исследователи из Онкологического исследовательского центра Фреда Хатчинсона впервые идентифицировали и выделили взрослые стволовые клетки молочной железы у мышей. Долгосрочные перспективы этой работы включают использование таких клеток для регенерации ткани груди, лучшее понимание роли взрослых стволовых клеток в развитии рака молочной железы и создание новых потенциальных мишеней для противораковых препаратов.

Результаты работы Ларри Роршнайдера и Ликсия Бая опубликованы в выпуске журнала Genes & Development от 1 сентября.

Используя генетически модифицированную модель мыши, учёные пометили стволовые клетки зелёным флуоресцентным белком (GFP), который ярко светится при экспрессии гена и легко виден под микроскопом. Экспрессия GFP контролируется промотором нового идентифицированного гена s-SHIP, специфично экспрессирующегося в стволовых клетках.

«До сих пор мы не могли идентифицировать стволовые клетки в ткани молочной железы. Их никогда не обнаруживали с такой специфичностью. Это необычно. Вы можете видеть эти зелёные стволовые клетки под микроскопом в их чистом, естественном состоянии», — сказал Роршнайдер, запатентовавший технологию маркировки с помощью промотора s-SHIP и GFP.

Предыдущие системы выделения стволовых клеток полагались на различные биомаркеры, но ни одна не позволяла получить чистую популяцию стволовых клеток. Это ограничение препятствовало точному анализу экспрессии генов в таких клетках.

Исследователи продемонстрировали наличие активных зелёных стволовых клеток на ключевых стадиях развития молочной железы, таких как половое созревание и беременность. Однако на стадиях покоя клетки не «загорались».

Такие стволовые клетки представляют собой новую альтернативу индуцированным плюрипотентным стволовым клеткам или генетически модифицированным стволовым клеткам для различных медицинских применений.

Например, выделив чистые зелёные клетки молочной железы от донорских трансгенных мышей-самок, исследователи продемонстрировали регенеративную способность этих клеток, пересадив их в жировую ткань молочной железы мышей-реципиентов, у которых был удалён собственный эпителий.

«Мы обнаружили, что пересаженные зелёные стволовые клетки могут генерировать новую ткань молочной железы, и эта ткань может производить молоко, как нормальные эпителиальные клетки молочной железы», — сказала соавтор Бай. «Идентификация точной стволовой клетки и её местоположения — это первый критически важный и фундаментальный шаг к пониманию регуляторных механизмов этих важных клеток».

Помимо потенциальных клинических применений для регенерации тканей, исследователи видят в этих выделенных стволовых клетках окно для лучшего понимания того, как нормальные стволовые клетки могут превращаться в раковые стволовые клетки, существование которых предполагается в опухолях.

«Сейчас мы считаем, что, возможно, самые агрессивные опухоли могут возникать из-за злокачественной трансформации стволовых клеток в здоровой ткани», — сказал Роршнайдер. «Эта новая технология предлагает унифицированную модель для идентификации нормальных и раковых стволовых клеток».

Считается, что раковые стволовые клетки ответственны за инициацию опухоли, её рост, метастазирование, устойчивость к терапии и рецидив заболевания.

«Поскольку стволовые клетки критически важны как для нормального развития ткани, так и для развития рака, изучение того, как они регулируются при нормальном развитии, поможет нам лучше понять, как они превращаются в клетки рака молочной железы», — сказала Бай. «Мы надеемся, что, найдя новые методы эффективного и специфичного воздействия на раковые стволовые клетки, мы сможем когда-нибудь вылечить рак молочной железы».