Фибробласты, являясь основным компонентом соединительной ткани в организме, являются наиболее распространенным типом клеток. Воспользовавшись такой доступностью, ученые из Медицинской школы Перельмана при Пенсильванском университете , Института Вистар, Медицинской школы Бостонского университета и Технологического института Нью-Джерси обнаружили способ перепрофилирования фибробластов в функциональные меланоциты, пигмент тела. -продуцирующие клетки. Этот метод имеет непосредственное и важное значение для разработки новых клеточных методов лечения кожных заболеваний, таких как витилиго, а также новых стратегий скрининга меланомы. Работа была опубликована на этой неделе в Nature Communications .
Кожные фибробласты напрямую перепрограммируются в пигментированные меланоциты с помощью трех факторов транскрипции (SOX10, MITF и PAX3).
Предоставлено: Жуйфэн Ян, медицинский факультет Перельмана, Пенсильванский университет.
Ссылки по теме
Медицинский факультет Перельмана при Пенсильванском университете
Система здравоохранения Пенсильванского университета
Новая технология исключает сотового посредника. Старший автор исследования Сяовэй «Джордж» Сюй, доктор медицинских наук , доцент кафедры патологии и лабораторной медицины, объясняет: «Посредством прямого перепрограммирования нам не нужно проходить стадию плюрипотентных стволовых клеток, а напрямую превращать фибробласты в меланоциты. эти клетки не обладают онкогенностью ».
Переход клетки с одного типа на другой нет ничего необычного. Природа делает это постоянно, особенно когда клетки делятся и дифференцируются на различные типы, когда организм превращается из эмбриона в полноценное существо. С помощью лечения стволовыми клетками медицина учится использовать такую клеточную специализацию для новых клинических методов лечения. Но контролировать и направлять этот процесс сложно. Трудно идентифицировать конкретные факторы транскрипции, необходимые для создания желаемого типа клеток. Кроме того, необходимый процесс сначала превращения клетки в индуцированную плюрипотентную стволовую клетку (ИПСК), способную к дифференцировке, а затем в желаемый тип, может непреднамеренно создавать опухоли.
Сюй и его коллеги начали с обширного литературного поиска, чтобы определить 10 специфических факторов клеточной транскрипции, важных для развития меланоцитов. Затем они выполнили скрининг факторов транскрипции и обнаружили три фактора транскрипции из тех 10, которые необходимы для меланоцитов: SOX10, MITF и PAX3, комбинацию, получившую название SMP3.
«Мы проделали огромную работу», - говорит Сюй. «Мы исключили все комбинации других факторов транскрипции и обнаружили, что эти три необходимы».
Исследователи сначала протестировали комбинацию SMP3 на эмбриональных фибробластах мыши, которые затем быстро показали маркеры меланоцитов. На следующем этапе они использовали комбинацию SMP3 человеческого происхождения в человеческих фетальных клетках дермы, и снова быстро появились меланоциты (человеческие меланоциты, или hiMels). Дальнейшие испытания подтвердили, что эти hiMels действительно функционируют как нормальные меланоциты не только в культуре клеток, но также и у целых животных, с использованием анализа с помощью пластыря для волос, в котором hiMels генерировали пигмент меланин. HiMels оказались функционально идентичными во всех отношениях нормальным меланоцитам.
Сюй и его коллеги планируют использовать свою новую технику для лечения широкого спектра кожных заболеваний, особенно таких, как витилиго, для которых клеточная терапия является лучшим и наиболее эффективным подходом.
