Именно во время этого важного первого шага исследования Университета штата Мичиган выявили ключевые открытия. Результаты, опубликованные в текущем выпуске PLOS Genetics, дают представление о происхождении стволовых клеток и могут способствовать развитию исследований в области регенеративной медицины.
И поскольку эти события происходят в течение первых четырех или пяти дней беременности человека, стадии, на которой прерывается самый высокий процент беременностей, исследование также имеет важное значение для исследований фертильности.Плюрипотентные стволовые клетки могут стать любой клеткой в организме и могут быть созданы двумя способами. Во-первых, они могут быть произведены, когда ученые перепрограммируют зрелые взрослые клетки. Во-вторых, они создаются эмбрионами в течение этого решающего четырехдневного окна беременности млекопитающих.
На самом деле, это окно принадлежит исключительно млекопитающим, — сказала Эми Ральстон, доцент кафедры биохимии и молекулярной биологии МГУ и ведущий автор исследования.«Эмбрионы производят плюрипотентные стволовые клетки со 100-процентной эффективностью», — сказала она. «Процесс перепрограммирования клеток, манипулирования нашими собственными клетками, чтобы они стали стволовыми, эффективен всего на 1 процент. Эмбрионы это выяснили, и нам нужно узнать, как они это делают».
Первое открытие исследователей состоит в том, что в эмбрионах мыши ген Sox2, по-видимому, действует раньше других генов, традиционно определяемых как играющие решающую роль в формировании стволовых клеток. Проще говоря, этот ген может определять источник стволовых клеток у млекопитающих. Теперь исследователи пытаются понять, почему Sox2 играет ведущую роль.
«Теперь мы знаем, что Sox2 — это первый индикатор плюрипотентности клетки», — сказал Ралстон. «Фактически, Sox2 может быть пре-плюрипотентным геном. Мы показываем, что Sox2 обнаруживается всего в одной или двух клетках эмбриона раньше, чем предполагалось ранее, и раньше, чем другие известные гены стволовых клеток».Второе открытие заключается в том, что Sox2 имеет более широкое влияние, чем предполагалось изначально.
Ген, по-видимому, помогает координировать клетки, из которых состоит плод, и другие клетки, обеспечивающие беременность и питающие плод.Дальнейшие исследования будут сосредоточены на изучении того, почему именно Sox2 играет эту роль. У команды есть четкое понимание, но они хотят идти глубже, сказал Ралстон.
«Перепрограммирование — это замечательно, но оно неэффективно», — сказала она. «На примере эмбриона мы узнали, как повысить эффективность — процесс, который когда-нибудь может привести к созданию стволовых клеток для клинических целей с гораздо более высоким процентом успеха».