Клетки печени незаменимы для научных исследований — для тестирования лекарств, лучшего понимания таких заболеваний, как гепатит, ожирение печени, цирроз или рак печени, а также для разработки будущих клеточных терапий. Однако получение клеток печени человека с помощью биопсии и донорских органов является сложной задачей. Поэтому исследования требуют альтернативных источников клеток печени.
Перспектива получения настоящих гепатоцитов (клеток печени) из плюрипотентных стволовых клеток открывает огромные возможности в качестве альтернативного ресурса. Однако исследований процессов, которые позволяют стволовым клеткам приобретать свойства функциональных клеток печени, пока недостаточно.
Недавнее исследование
Недавнее исследование, опубликованное в журнале Stem Cell Research & Therapy Центром исследований труда и человеческого фактора им. Лейбница в Дортмунде, показывает, что регуляторная сеть генов ДНК-транскрипционного фактора CDX2 играет решающую роль в этой проблеме.
В предыдущих исследованиях группа учёных «Регуляторные сети дифференцировки стволовых клеток» (StemNet) под руководством доктора Патрика Нелла продемонстрировала, что существующие методы получения гепатоцитов из стволовых клеток приводят к так называемым гибридным клеткам — клеткам, которые обладают свойствами как печени, так и кишечных клеток.
«Гепатоциты и эпителиальные клетки кишечного тракта имеют общее происхождение в эмбриональном развитии, поскольку печень развивается из части примитивного кишечного тракта. На более поздних этапах развития отдельные типы клеток созревают, что контролируется различными уровнями активности в регуляторных сетях генов, связанных с соответствующими типами клеток», — объясняет Антония Томицек, докторант StemNet.
«Наше ограниченное понимание и контроль над этим процессом приводят к генерации гибридных клеток, которые ещё не точно отражают функцию физиологических клеток печени», — добавляет она.
Группа исследователей StemNet обнаружила, что сеть CDX2, которая неожиданно активна во время генерации клеток печени из стволовых клеток, играет решающую роль в установлении гибридного фенотипа гепатоцитов, полученных из стволовых клеток.
Использование CRISPR-Cas9
Исследователи использовали систему «генетических ножниц» CRISPR-Cas9 для селективного воздействия на ген CDX2, который впоследствии был выведен из строя. CRISPR-Cas9 — это молекулярно-биологический метод для вырезания и модификации ДНК в выбранном месте.
При отключении CDX2 с помощью этого метода развитие характеристик, типичных для кишечных клеток, практически полностью предотвращается. Вместо этого клетки развивают чёткий фенотип печени. Они демонстрируют улучшенные функции печени, такие как правильное формирование желчных протоков и более эффективный транспорт жёлчных кислот. Эти характеристики необходимы для функциональных клеток печени.
«Понимание влияния регуляторных сетей генов на возникновение клеточной идентичности имеет основополагающее значение для разработки надёжных моделей клеток и тканей на основе технологии стволовых клеток», — объясняет доктор Нелл. «Таким образом, мы продвигаем исследования в области подходящих альтернатив тестированию на животных и ответственной разработке будущих клеточных терапий».
Предоставлено Университетом Дортмунда.
Другие новости по теме
- Глаза над деревьями: технология LiDAR улучшает оценку состояния лесов с помощью лазерных лучей
- Открытие трёхмерной структуры ДНК риса открывает путь к повышению урожайности при меньшем использовании удобрений
- Подводный робот «Лэсси» обнаруживает удивительные гнездовья ледяных рыб во время поиска потерянного корабля Шеклтона у берегов Антарктиды
- Исследования высокого разрешения показывают, как фрагменты кораллов прикрепляются к рифам
- Лесные плантации — ключ к выживанию коал: исследователи призывают к пересмотру подходов к лесозаготовкам
- «Беби-бумеры» ochre sea star способствуют восстановлению вида
- Новая опасность для пострадавшей от урагана Ямайки: бродячие крокодилы.
- Почему у животных есть пятна и полосы?
- Как животные получают свои пятна и почему они красиво несовершенны
- Почему рост популярности культуры «пушистых малышей» способствует чрезмерному лечению и серьёзным проблемам с благополучием животных
Другие новости на сайте
- Состояние климата 2025: ухудшение жизненно важных показателей Земли, но наука показывает пути к жизнеспособному будущему
- Учёные в области наномедицины в сотни раз усилили действие распространённого химиопрепарата
- Глаза над деревьями: технология LiDAR улучшает оценку состояния лесов с помощью лазерных лучей
- Почему мы «видим» вещи в темноте: мнение офтальмолога
- ООН прогнозирует снижение мировых выбросов на 10% к 2035 году, что далеко от цели в 60%
- Технический отчёт: оценка производительности и базовых характеристик моделей GPT-OSS-Safeguard-120B и GPT-OSS-Safeguard-20B.
- Более быстрый и доступный способ производства квантовых наноалмазов открывает новые перспективы для медицины и промышленности.
- Открытие трёхмерной структуры ДНК риса открывает путь к повышению урожайности при меньшем использовании удобрений
- Рекордные дожди во Вьетнаме: четыре человека погибли, затоплено более 100 000 домов
- Перовскиты демонстрируют сверхбыстрое квантовое излучение в новом исследовании