В исследовании, опубликованном в журнале Science, китайские ученые заявили о том, что ими был разработан простой и безопасный способ получения стволовых клеток, который вселяет большие надежды на выращивание тканей и органов из стволовых клеток для лечения целого ряда заболеваний.

Для создания индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) они использовали коктейль из малых молекул химически перепрограммированных взрослых клеток. Полученные клетки так же универсальны, как и эмбриональные стволовые клетки, однако лишены риска вызывать опасные мутации или рак, что наблюдается при введении новых генов в стволовые клетки.

Плюрипотентные стволовые клетки способны давать начало всем типам клеток организма. Стимулирование во взрослых клетках эмбриональноподобного состояния является новым направлением медицинской науки.

Химический метод введения созданных клеток, используемый этими исследователями, более прост, чем генетический, который, как отмечают авторы, также имеет тенденцию к ограничению клинического применения ИПСК.

В процессе исследования профессор биологии Пекинского университета Deng Hongkui и его коллеги индуцировали плюрипотентные состояния у взрослых клеток мышей с использованием семи низкомолекулярных соединений.

Они начали со скрининга 10 000 малых молекул в поисках комбинации, которая будет иметь такой же эффект, как и при генетическом методе. Затем еще в течение года ученые разрабатывали и настраивали необходимый коктейль и, наконец, остановились на сочетании из семи небольших соединений, которое было в состоянии преобразовать 0,2 % взрослых клеток ткани в ИПСК. Химически индуцированные плюрипотентные клетки получили название CiPSCs.

В своей работе команда описывает много преимуществ малых молекул: они легко проходят через мембрану клеток, не влияют на иммунную систему, являются экономически эффективными и легко могут быть синтезированы, сохранены и стандартизированы.

«Более того, их воздействие на ингибирование и активацию функций специфических белков часто является обратимым и может быть тонко настроено путем изменения концентрации», — отмечают авторы.

В экспериментах на мышах CiPSCs вводились в развивающиеся эмбрионы мышей. Исследования доказали, что CiPSCs являются плюрипотентными клетками. Когда животные родились и выросли, были отмечены признаки того, что CiPSCs внесли свой вклад в формирование всех типов тканей, в том числе сердца, мозга, печени, кожи и мышц.

В отличие от мышей, у которых применялся генетический метод введения стволовых клеток, эти мыши были на 100 % жизнеспособными и здоровыми в течение 6 месяцев. У одной из мышей уже появилось свое совершенно здоровое потомство.

Команда считает, что исследование открывает возможности создания функционально востребованных типов клеток для регенеративной медицины с использованием специальных химических веществ или препаратов путем перепрограммирования клеток вместо применения генной манипуляции и сложных и дорогостоящих биологических процедур.