Два отделни екипа изследователи успяха да открият паралелно способ за превръщането на клетки от човешката кожа в клетки, изпълняващи функциите на ембрионалните стволови клетки. Те са подобни по ДНК-структура, но не и идентични със стволовите клетки в човешкия ембрион, уточняват учените от Университета на Киото в Япония и Университета на Уисконсин в Медисън, САЩ (University of Wisconsin-Madison). Пробивът в генетичните изследвания ще направи ненужно клонирането или разрушаването на ембриони за получаването на стволови клетки, съобщава HealthDay.

Особената важност на ембрионалните стволови клетки се дължи на факта, че са мултифункционални (полипотентни), т. е. имат способността да се превръщат във всеки вид клетки в човешкото тяло. Учените се надяват след време с тяхна помощ да бъдат разработени терапии и медикаменти за лечение на болести като диабета, чернодробната недостатъчност, инсултите, сърдечносъдовите заболявания, болестта на Алцхаймер и травмите на гръбначния стълб. 

Експериментите за трансформация на клетките били осъществени от екипите на д-р Шиния Яманака (Dr. Shinya Yamanaka), професор от Университета на Киото и Института за сърдечносъдови заболявания “Гладстон” в Сан Франциско, и професорът по медицина и обществено здраве в Университета на Уисконсин, Джеймс Томсън (James Thomson). И в двата случая като изходен материал били взети зрели клетки от кожата на човека, чиято ДНК-верига била модифицирана посредством промяната или въвеждането на от 2 до 4 гена, активни изключително в периода на развитие на ембриона. В резултат на това, модифицираните клетки започнали да функционират като ембрионални стволови клетки, способни да се преобразуват в различни типове човешки клетки.

През миналата година екипът на д-р Яманака успя да трансформира клетки от кожата на мишка в мултифункционални стволови клетки. През тази година японските учени използвали същия метод за трансформирането на човешки клетки – с помощта на ретровирус били активирани специални транскрибиращи гени в кожните клетки, които отговарят за проявлението на гените. В резултат на това, от около 50 000 лицеви кожни клетки били получени 10 модифицирани стволови клетки. 

Новите “изкуствени полифункционални стволови” клетки (induced pluripotent stem (iPS) cells) били идентични на ембрионалните стволови клетки като външен вид и поведение в клетъчната среда и проявявали същите генетични маркери. iPS-клетките показали и същата способност да се превръщат в клетки на различните видове тъкани. 

Детайлният анализ на над 30 000 гена на iPS-клетките показал, че те се отличават от ембрионалните стволови клетки по начина на действие на около 1000 гена.  “Човешките iPS-клетки са подобни, но не и идентични на ембрионалните стволови клетки (ES-клетки). Микроанализът на ДНК-веригата показа различното проявление на някои гени в двете линии стволови клетки, което ще наложи допълнителни изследвания, за да се установи дали iPS-клетките ще могат да заменят изцяло ES-клетките”, посочва д-р Яманака. 

Екипът от Университета на Уисконсин модифицирал същите 2 гена, като екипа на д-р Яманака и добавил 2 различни гена, но получил практически същите резултати.

Изследователите предупреждават, че откритието не трябва да слагат край на изследванията на ембрионалните стволови клетки, тъй като iPS-клетките трябва постоянно да се съпоставят с тях, за да се се установи доколко голямо е функционалното съответствие между двата типа стволови клетки. “Изследванията трябва да продължат, тъй като ние имаме нужда от база за сравнение за получаването на “идеалния стандарт”. Мисля, че с времето ембрионалните стволови клетки ще се използват във все по-малко лаборатории”, коментира проф. Томсън.

Д-р Яманака също гледа в бъдещето с оптимизъм. “Вече сме в състояние да генерираме човешки стволови клетки без да използваме ембриони и да получаваме различни типове други клетки – сърдечни, чернодробни, нервни. Новите клетки ще са изключително полезни за изучаването на механизмите на действие на заболяванията и синтезирането и тестването на по-ефективни и безопасни лекарства, както и за развитието на различни методи за терапия със стволови клетки”, заключава специалистът.

Заключенията на екипа на д-р Яманака ще бъдат публикувани в броя от 30 ноември на специализираното издание Cell, докато резултатите от изследванията на екипа на проф. Томсън бяха поместени във вчерашното издание на списание Science.