Ученые научились перепрограммировать клетки напрямую

Одним из важнейших и фундаментальных открытий в ученом мире в последние десятилетия является возможность получения «программируемых клеток». Ученые научились возвращать взрослые клетки обратно в зародышеобразное состояние, чтобы затем перепрограммировать их для превращения в необходимые виды тканей. Новое открытие существенно упрощает этот процесс, позволяя перепрограммировать клетки. напрямую, минуя промежуточную стадию.

«У каждой клетки — своя специализация»

«Клетки в нашем организме всегда имеют свою собственную специализацию, — объясняет специалист по биоинформатике Индика Раджапаксе (Indika Rajapakse) из Мичиганского университета (США). — Мы обнаружили способ помочь любой клетке стать такой, какой нам необходимо». Корни новой структуры уходят глубже, чем открытие индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в 2006 году: еще в 1989 году ученые из Исследовательского центра рака Фреда Хатчинсона выяснили, как можно превратить клетки кожи в мышечные клетки.

Стволовые клетки под микроскопом. Фото: Getty

Это делается посредством обработки клетки белком, называемым фактором транскрипции (TF), который помогает регулировать экспрессию генов в клетках, определяя такие факторы, как типы клеток, которыми они становятся, плюс деление клеток, рост и их смерть.

Как клетку можно программировать напрямую?

Теперь новые технологии и представления о структурах ДНК и генома позволили Раджапаксе и его коллегам-исследователям по-другому взглянуть на применение этого типа белка. Ученые смогли разработать математический алгоритм, который, как они говорят, позволяет успешно перепрограммировать клетки. Их модель опирается на трехмерную интерпретацию генома (называемую Hi-C) и позволяет выбирать правильное время, а также последовательность инъекций белка для получения конкретных видов клеток.

Значение открытия

Таким образом, открытие сможет помочь человечеству не только воспроизводить все виды необходимых тканей, но также победить рак и различные генетические нарушения, позволяя перепрограммировать клетки злокачественных или опасных тканей во что-то доброкачественное и безопасное.

От теории — к практике

Пока еще работа в значительной степени носит теоретический характер, но Раджапаксе и его команда готовы приступить к лабораторным исследованиям. Кроме того, они хотят привлечь других ученых для совместной борьбы с раком и использования алгоритма в других областях. «Эта работа также имеет важное значение для регенеративной медицины и тканевой инженерии, поскольку она обеспечивает модель для создания любого желаемого типа клеток», — утверждают ученые.

Полученные результаты исследований представлены в издании «Труды Национальной академии наук».

Читайте также: Из живых клеток могут создать компьютеры и Использование GPS-навигаторов «отключает» мозг