Биологам из университета Торонто в экспериментах на мышах удалось найти «кнопку вкл/вкл» для ключевого гена стволовых клеток — Sox2. Участок генома SCR отвечает за активацию этого гена, который, в свою очередь, позволяет стволовым клеткам развиваться в любые клетки организма — хотя находится за 100 тыс. пар нуклеотидов от гена Sox2. Открытие этого выключателя может иметь огромное значение для регенеративной медицины. Об этом сообщается в пресс-релизе самого канадского вуза, полные результаты исследования опубликованы в свежем номере журнала Genes & Development.
Ключевой ген стволовых клеток — это ген Sox2, который как раз и управляет превращением стволовых клеток в самые разные клетки организма, от мышечных до нервных (эта способность стволовых клеток называется «плюрипотентность»). Именно так у развивающегося эмбриона появляются различные ткани и органы.
Канадские учёные выяснили, что активацией гена Sox2, в свою очередь, занимается специальный участок генома, который они назвали SCR (сокращение от Sox2 Control Region, т.е. «регион, контролирующий Sox2»). Именно он даёт сигнал гену Sox2 включиться, чтобы тот мог сделать свою работу и стволовые клетки проявили свою плюрипотентность. Учёные образно сравнивают Sox2 с пилотом пассажирского самолёта, который ведёт его из пункта A в пункт B, а SCR — с контролирующим его работу диспетчером.
Интересно, что SCR находится от Sox2 очень далеко — примерно за 100 тыс. пар нуклеотидов, то есть звеньев, из которых состоит спираль ДНК. Чтобы Sox2 и SCR могли сблизиться, ДНК образует большую петлю.
Своё открытие биологи из университета Торонто сделали, изучая эмбрионы лабораторных мышей. В ходе опытов выяснилось, что нарушения в работе SCR приводят к гибели эмбрионов так же быстро, как и разрушение самого гена Sox2. А вот разрушение ближайших к Sox2 десятков тысяч нуклеотидных пар с любой стороны не оказывает на работу этого ключевого гена никакого воздействия.
Сделанное канадскими учёными открытие открывает большие перспективы в регенеративной медицине. «Возможно, научившись формировать в ДНК петлю, которая сближает SCR и Sox2, мы сделаем последний важный шаг в регенеративной медицине, который позволит делать клетки взрослых людей стволовыми», — сказал профессор Дженнифер Митчелл, ведущий автор исследования.
Ранее портал Научная Россия уже описывала отдельные — из огромного списка — возможности использования стволовых клеток. Например, это может быть борьба с опухолями мозга или лечение больных «синдромом бабочки» и другими серьёзнейшими болезнями. Именно поэтому учёные по всему миру так усердно ищут способы превращения специализированных клеток взрослого организма обратно в стволовые — сейчас получение стволовых клеток связано с трудоемкими и иногда этически сомнительными процедурами.
Но есть и другой путь: несколько дней назад в той же Канаде другим научным коллективом был достигнут прогресс в пробирке: был создан новый вид — стволовые клетки F-класса, которые легко выращивать в лаборатории и программировать для превращения в клетки других тканей.
На фото: Эмбриональные стволовые клетки мыши, которые вырастают в круглую «колонию» (A), происходи экспрессия Sox2, показанного красным (B). На (C) показаны такие же клетки, но с удаленным контрольным регионом SCR, из-за чего эти клетки теряют обычный внешний вид и (D) экспрессии Sox2 не происходит. На (В) и (D) синим отмечена ДНК. (Jennifer Mitchell/University of Toronto). Источник: www.eurekalert.org
