Генетики впервые получили из клеток кожи человека клетки мозга с возрастными изменениями. Новая технология способна помочь медикам в борьбе против болезней Паркинсона, Альцгеймера и других заболеваний, проявляющихся в старости. Работа опубликована в журнале Cell Stem Cell.
«Мы смогли сохранить признаки возраста в клетках, и теперь нам будет проще изучать влияние старения на мозг», – заявил Фред Гейдж, профессор Института биологических исследований Солка (Калифорния, США).
В последние годы ученые активно используют стволовые клетки для изучения различных заболеваний у животных и человека. Медики научились превращать клетки кожи в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, способные превращаться в клетки любого органа, в том числе мозга. Однако до сих пор в ходе перепрограммирования клетки теряли возрастные признаки, а значит, ту информацию, которая могла бы пригодиться для исследования процессов, связанных со старением.
Команда ученых из Института Солка использовала более новую технику, которая позволила обратить клетки кожи в нейроны и создать индуцированный нейрон. В клетках мозга, выращенных с помощью этого метода, генетики обнаружили возрастные изменения.
«Используя этот подход, мы можем искать ответы на многие вопросы относительно физиологических и молекулярных процессов в нервных клетках человека – не только здоровых, но и с патологиями», – отмечает другой автор работы, Мартин Хетцер.
В ходе эксперимента исследователи собрали образцы кожи у 19 человек в возрасте от 0 до 89 лет. Из клеток кожи вырастили клетки мозга, используя традиционную технику (через плюрипотентные стволовые клетки) и новый подход с прямой конверсией. После этого ученые сравнили экспрессию генов в полученных нейронах. Оказалось, что в клетках мозга, полученных новым методом, экспрессия генов различалась в зависимости от возраста доноров – в частности, в материале из клеток более старых пациентов были снижены уровни белка, недостаток которого связывают с нейродегенеративными заболеваниями. Традиционная техника таких различий не дала.
Генетики рассчитывают, что использованный ими подход получит широкое применение в исследовании процессов старения. В теории, считает ведущий автор исследования, техника «прямого превращения», проверенная при создании клеток мозга, также может позволить выращивать и изучать клетки взрослого сердца или печени.
