Группа исследователей во главе с Нэнси Спек, доктором философии, профессором клеточной биологии и биологии развития Медицинской школы Перельмана Пенсильванского университета, обнаружила молекулярный маркер непосредственных предшественников гемопоэтических (кроветворных) стволовых клеток (ГСК) в развивающихся странах. эмбрион, который дает столь необходимую информацию для создания этих клеток из сконструированных прекурсоров.
Поскольку HSC, обнаруженные в костном мозге взрослых млекопитающих, генерируют все типы клеток крови в организме, раскрытие секретов их происхождения может помочь исследователям лучше манипулировать эмбриональными стволовыми клетками для генерации новых клеток крови для терапии. Спек также является следователем в Исследовательском институте рака семьи Абрамсонов в Пенсильвании. Работа была опубликована на этой неделе в Cell Stem Cell.
"Конечная цель лечения стволовыми клетками – взять стволовые клетки-предшественники и подтолкнуть их к определенной линии, чтобы заменить больные или мертвые клетки у взрослых или детей," говорит Спек. Она говорит обо всем по порядку: "Вы должны понять, как это происходит у эмбриона."
Предыдущие исследования показали, что HSC происходят из небольшой популяции клеток, выстилающих кровеносные сосуды, которые называются эндотелиальными клетками. Но было неясно, какие именно эндотелиальные клетки превратились в стволовые клетки крови на раннем этапе развития.
У эмбриона есть несколько волн развития клеток крови. Первая волна дает эмбриону быстрый источник кислорода, а последняя волна запускает развитие HSC, которые в конечном итоге находятся в костном мозге взрослого человека. Первая волна предшественников может быть получена в лаборатории из эмбриональных или индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, но попытки произвести гемопоэтические стволовые клетки потерпели неудачу, говорит Спек.
"Понимание происхождения гемопоэтических стволовых клеток важно для изучения того, как их производить в лаборатории из эмбриональных или индуцированных плюрипотентных стволовых клеток," говорит Спек.
Насколько близко это исследование делает гематологи к возможности успешного создания ГСК?? Ученые теперь могут производить клетки крови из эндотелиальных клеток и могут контролировать их в эмбрионе. Но не все эндотелиальные клетки вызывают HSC. Команда использовала специальный маркер, чтобы отслеживать развитие HSC. Клетки-предшественники в первой волне развития клеток крови эмбриона и HSC более поздних волн развития дифференцируются от отдельных популяций продуцирующих кровь эндотелиальных клеток. Маркер, называемый Ly6a, экспрессируется в эндотелиальных клетках, которые приводят к HSC, и не экспрессируется в эндотелиальных клетках, которые создают первую волну клеток крови.
Дополнительная информация о развитии HSC и его различных маркерах будет полезна для создания HSC в лаборатории для лечения стволовыми клетками, например, для пациентов с лейкемией. многие из которых не могут найти подходящих доноров ?? могут использовать свои собственные клетки для производства HSC и, в конечном итоге, клеток крови, истощенных раком крови и некоторыми из его методов лечения.