Исследователи Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе показали, как специальные белки могут менять сущность или клеточные характеристики кожи, создавая индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иПСК), способные превратиться в любые ткани.
Проект, проведенный под руководством Катрин Плат и Джейсона Эрнста, описан в Cell. Его результаты могут повлиять на создание здоровых тканей для лечения болезней.
ИПСК были впервые получены 10 лет назад, когда ученые показали, что структуры, вроде клеток крови и кожи, можно изъять у пациента и перепрограммировать обратно в плюрипотентное состояние. После этого они способны превратиться в любую ткань организма. В перепрограммировании участвует процесс, включающий добавление 4 белков, известных как факторы транскрипции. Они заставляют клетки отказаться от собственной «индивидуальности» и активировать плюрипотентные характеристики. Однако, ученые раньше не знали, как эти 4 фактора запускают процесс.
В новом исследовании специалисты внедрили белки в клетки кожи мышей и обозначили их взаимодействие с ДНК. Процесс выявил участки, меняющие сущность клетки. Опыты также показали, как именно работают эти элементы ДНК. При анализе данных ученые сделали 2 ключевых открытия: факторы транскрипции одновременно отключают сущность клеток кожи мышей и запускают плюрипотентность; и для локализации и управления участками ДНК нужны 3 из 4 белков.
Специалисты также предсказали, какой дополнительный фактор может стимулировать перепрограммирование клеток, добавив 5-е соединение. Новая комбинация эффективнее подавляла специфические тканевые характеристики, помогая переходу в плюрипотентное состояние.