Индуцированные стволовые клетки, в отличие от эмбриональных, атакуются иммунной системой и отторгаются организмом. Это происходит за счет активации генов, которая случается при перепрограммировании клеток, — белковые продукты этих генов не принимаются иммунной системой как «свои», сообщает «Компьюлента» со ссылкой на публикацию в журнале Nature.
Результаты исследований молекулярных биологов из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) ставят под вопрос радужные перспективы использования индуцированных стволовых клеток в медицине. Ученые сообщают, что индуцированные плюрипотентные стволовые клетки вызывают иммунное отторжение даже при их пересадке генетически идентичному животному.
Использование стволовых клеток в медицине предполагает выращивание из них здоровой ткани и пересадку ее взамен больной или поврежденной. Эмбриональные стволовые клетки отличаются от «взрослых» тем, что из них можно получить абсолютно любую ткань. Но применение эмбриональных стволовых клеток сопряжено с рядом проблем, как технических, так и морально-этических, поэтому ученые научились получать так называемые плюрипотентные клетки из обычных клеток взрослого человека. Зрелую человеческую клетку можно лишить специализации и превратить ее в аналог эмбриональной стволовой. Таким образом, человеку можно заменить, допустим, больной фрагмент печени на здоровый, выращенный из его же собственных клеток кожи, которые сделали плюрипотентными, а потом направили по «печеночному» пути развития.
Оказалось, что все не так просто. Группа исследователей под руководством Яна Сюя пересаживала генетически идентичным мышам-донорам различные СК, эмбриональные и индуцированные. Эмбриональные стволовые клетки при пересадке рождают тератомы, опухолевые образования, представляющие собой мешанину из всех типов клеток; тератомы являются как бы качественной реакцией на способность таких клеток превращаться в любой другой тип. Но индуцированные стволовые клетки при пересадке мышам не формировали тератом, а если и формировали, то эти новообразования атаковывались иммунной системой и отторгались организмом.
Исследователи обнаружили, что в тератомах, создаваемых индуцированными СК, некоторые гены в несколько раз активнее, чем в тератомах от обычных (эмбриональных) стволовых клеток. Белковые продукты двух таких генов, Zg16 и Hormad1, в наибольшей степени подвержены иммунным атакам. Эти гены «молчат» в момент формирования иммунной системы у плода, поэтому белки, которые они кодируют, не становятся для нее «своими». А перепрограммирование зрелых клеток в эмбрионоподобные может пробуждать эти гены и провоцировать иммунный ответ.
Впрочем, другие ученые призывают не хоронить раньше времени надежды, связанные с использованием индуцированных столовых клеток. Из работы группы Яна Сюя не совсем ясно, на что именно реагирует иммунная система: на незрелые стволовые клетки или уже на дифференцированные клетки тератомы. Поскольку в медицине предполагается пересаживать не сами стволовые клетки, а выращенные из них ткани, ответ на этот вопрос представляется весьма важным. Но даже если иммунную реакцию вызывают зрелые, специализированные клетки, не стоит забывать, что эти данные получены на мышах, а не на человеке, где картина может быть совершенно иной. Наконец, остается вопрос, какие именно клетки провоцируют иммунную систему, ведь может быть так, что иммунный ответ направлен на клетки эпителия, а не на, скажем, нервные клетки. Сами авторы говорят, что получали индуцированные стволовые клетки двумя разными способами и наблюдали при этом различия в интенсивности отторжения пересаженных клеток.