Выводы ученых из Института диабета и исследований регенерации (IDR) в Центре им. Гельмгольца в Мюнхене (HMGU) позволяют по-новому взглянуть на молекулярную регуляцию дифференцировки стволовых клеток. Эти результаты показывают важные структуры-мишени для подходов к регенеративной терапии хронических заболеваний, таких как диабет.
Во время эмбрионального развития из плюрипотентных стволовых клеток образуются органоспецифические типы клеток, которые могут дифференцироваться во все типы клеток человеческого тела. Плюрипотентные клетки эмбриона организуются на ранней стадии в зародышевых листках: энтодерме, мезодерме и эктодерме.
Из этих трех популяций клеток возникают различные функциональные тканевые клетки, такие как клетки кожи, мышечные клетки и клетки определенных органов.Для этой организации зародышевого листка важны различные сигнальные пути, включая сигнальный путь Wnt / β-catenin.
Клетки поджелудочной железы, такие как бета-клетки, происходят из энтодермы, зародышевого листка, из которого также возникают желудочно-кишечный тракт, печень и легкие. Профессор Хайко Ликерт, директор IDR, в сотрудничестве с профессором Гуннаром Шоттой из LMU Munchen, показал, что путь передачи сигналов Wnt /? -Катенин регулирует Sox17, который, в свою очередь, регулирует молекулярные программы, которые назначают плюрипотентные клетки в энтодерму, тем самым вызывая начальную дифференциация стволовых клеток. В другом проекте профессор Ликерт и его коллега профессор Фабиан Тайс, директор Института вычислительной биологии (ICB) в Центре им.
Гельмгольца в Мюнхене, обнаружили дополнительный механизм, который влияет на клетки-предшественники. miRNA-335, нуклеиновая кислота-мессенджер, регулирует факторы энтодермальной транскрипции Sox17 и Foxa2 и важна для дифференцировки клеток внутри этого зародышевого листка и их отграничения от прилегающей мезодермы. Концентрации факторов транскрипции здесь определяют, будут ли эти клетки превращаться в клетки легких, печени или поджелудочной железы. Для достижения этих результатов ученые объединили свой опыт экспериментальных исследований с математическим моделированием.«Наши результаты представляют два ключевых процесса дифференцировки стволовых клеток», — сказал Ликерт. «С улучшенным пониманием формирования клеток мы можем добиться успеха в создании функциональных специализированных клеток из стволовых клеток.
Их можно использовать для различных терапевтических подходов. При диабете мы можем заменить дефектные бета-клетки, но регенеративная медицина также предлагает новые терапевтические возможности для других дефектов органов и заболеваний ».Диабет характеризуется дисфункцией инсулин-продуцирующих бета-клеток поджелудочной железы. Подходы к регенеративному лечению направлены на обновление или замену этих клеток.
Финансируемый ЕС исследовательский проект («HumEn»), в котором участвуют Ликерт и его команда, должен предоставить дальнейшее понимание в области заместительной терапии бета-клетками.Цель исследования Helmholtz Zentrum Munchen, партнера Немецкого центра исследований диабета (DZD), — разработать новые подходы к диагностике, лечению и профилактике основных распространенных заболеваний, таких как сахарный диабет.