
Биохимики из
Шанхайского института биологических наук превратили фибробласты (клетки
соединительной ткани) в клетки, которые по своей морфологии,
электрофизиологическим показателям и профилю экспрессии генов не отличается от обычных нейронов. Этого результата удалось
добиться без встраивания в них каких-либо генетических конструкций, исключительно за счет
двухэтапного воздействия несколькими, специально подобранными химическими «коктейлями».
Работа опубликована в журнале Cell Stem
Cell.
Ученые
опробовали несколько тысяч химических соединений, прежде чем отобрать те,
которые способны превращать один тип клеток в другой. Причем, как оказалось, ни
одно соединение само по себе не способно приводить к трансформации, для этого требуется два «коктейля» химических стимулов. Первый из них состоит из четырех
веществ, среди которых вальпроевая кислота, изменяющая свойства натриевых
каналов; форсколин – алкалоид, влияющий на выработку внутриклеточных сигнальных
молекул, селективные ингибиторы киназы репсокс и CHIR99021. Эти вещества
воздействуют на ген Tuj1, специфически
активный в нервных клетках, однако не доводят процесс превращения до конца. Чтобы
трансформировать клетку, застрявшую на полпути от фибробласта к нейрону, необходимо
затем использовать смесь еще трех веществ: SP600125, GO6983 и Y-27632, влияющих
на формирование цитоскелета. Полный цикл превращения занимает несколько недель.
Своим главным результатом ученые считают не столько
создание человеческих химически-индуцированных нейронов (human chemical-induced
neuronal cells), сколько то, что они не только внешне похожи на нервные клетки,
но и способны генерировать потенциал действия, и, следовательно, могут
использоваться в медицинских целях. При этом сам молекулярный механизм
трансформации пока остается не ясным.Похожего результата, однако с использованием другого «коктейля» химикатов и на фибробластах мышей удалось достичь еще одной группе китайских биохимиков, а больше года назад в Стэнфорде сумели превратить клетки кожи мужчин в сперматозоиды.
