Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

ТИШЕ МЫШИ - КЛЕТКИ В НИШЕ

Кандидат биологических наук И. ЛАЛАЯНЦ

Недавно пришло сообщение, что в Лос-Анджелесе удалось вылечить человека, страдающего болезнью Паркинсона, благодаря пересадке в его мозг стволовых клеток, выделенных из мозга самого пациента. Стволовые клетки периферической нервной системы помогают "сращивать" разорванные в результате травмы нервы, восстанавливая подвижность конечностей. Пока, правда, у лабораторных крыс. Именно для получения стволовых клеток клонируют различных животных.

Жан-Поль Ренар из Национального института сельскохозяйственных исследований Франции получил четырех клонированных кроликов в результате 371 попытки. Это первое удачное клонирование кроликов. А в Афинах (США), где расположен университет штата Джорджия, клонировали теленка, использовав клетки почек, взятые у забитой на бойне коровы. И тем не менее наилучшим источником стволовых клеток является наше собственное тело. По крайней мере, выращенные в культуре стволовые клетки можно будет спокойно пересаживать, не опасаясь отторжения. Осталось только "отыскать" эти вожделенные клетки, которые мало делятся и до конца сохраняют потенциал воспроизведения и дифференцировки, то есть специализации и выполнения возложенных на них функций.

В связи с этим весьма модным среди биологов стало понятие "ниша", взятое из экологии. Ниша для стволовых клеток подразумевает особое клеточное окружение, которое позволяет им сохранять свои уникальные свойства, покоясь как бы в "замороженном" состоянии.

Подобное состояние получило название "арест". Арест клетки на той или иной стадии ее жизненного цикла регулируется сложнейшими и пока еще не до конца ясными генетическими системами, активность которых приводит к накоплению в цитоплазме особых белков, не позволяющих клетке вступать в деление.

Классическим примером такого состояния являются яйцеклетки (ооциты) в яичнике. Они претерпевают первое мейотическое деление, когда парный набор хромосом "подготавливается" к разделению на гаплоидные - одинарные. Вот тут-то и наступает арест метафазы второго мейотического деления.

Яйцеклетка оказывается в "замороженном" состоянии, когда парные хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости, но не расходятся к полюсам. Снимается такое состояние ареста "внедрением" спермия, то есть оплодотворением. Оплодотворение приводит к "пробою" мембранных кальциевых каналов. Это особые белки, встроенные в оболочку клетки, через которые ионы кальция поступают в цитоплазму, стимулируя анафазу (расхождение хромосом на одинарные наборы). С одним набором соединится хромосомный набор спермия, а другой будет попросту "выкинут" из яйцеклетки.

Но это все после оплодотворения. Если же его нет, то яйцеклетка так и остается в состоянии ареста. Более 30 лет назад была высказана гипотеза о так называемом цитостатическом факторе, который безуспешно пытались найти в течение 20 последующих лет. И только после открытия циклинов все встало на свои места. За открытие этих протеинов регуляции жизненного цикла клетки была вручена Нобелевская премия по медицине и физиологии за 2001 год (см. "Наука и жизнь", № 1, 2002 г.). Циклины не пускают клетки в деление, что не дает клеткам превратиться в раковые. Недаром на циклины возлагают большие надежды онкологи. И вот новое сообщение, на этот раз о новой нише для стволовых клеток.

Журнал "Нейчур" опубликовал статью специалистов Отдела молекулярной генетики Киотского университета. Они описали нишу для развития меланоцитов - клеток кожи, синтезирующих черный пигмент меланин, благодаря которому наша кожа приобретает темный цвет под действием ультрафиолета солнца. Меланоциты также окрашивают волосы и придают цвет радужке глаз.

Нишей для "культивирования" стволовых клеток, из которых при определенной стимуляции образуются меланоциты, являются самые "донца" волосяных мешочков-фолликулов. Вводя особый ген-маркер, окрашивающ ий с помощью своего протеинового продукта клетки в синий цвет, японцы смогли проследить под микроскопом поведение и судьбу ген-модифицированных стволовых клеток, а также посмотреть их распределение в фолликуле.

Для доказательства того, что стволовые клетки способны к миграции и заселению других волосяных мешочков, ученые с помощью специфических моноклональных антител убили меланоциты мышей, в результате чего животные поседели. После стимуляции стволовых клеток мыши вновь стали черными.

Таким образом, подтверждено, что корень волоса является не только резервуаром стволовых клеток для роста самого волосяного стержня, но также и нишей для будущих меланоцитов. Открытие имеет большое теоретическое и практическое значение. Ведь впервые получена удобная "живая" модель для изучения свойств не только самих стволовых клеток, но также и их ниши. Не будем забывать, что меланомы являются самыми "злыми" изо всех опухолей человека. И ученые легче справятся с ними, если познают суть "становления" меланоцитов из их стволовых клеток.

С практической же точки зрения новое открытие может преобразовать всю косметологию. Вполне может быть, что в не таком уж далеком будущем людям не нужно будет красить волосы, чтобы скрыть седину. Вместо этого они смогут обратиться к врачу-косметологу, который с помощью протеинов-стимуляторов активирует их стволовые клетки, которые и осуществят репигментацию волос.



Случайная статья


Другие статьи из рубрики «Вести из институтов, лабораторий, экспедиций»