Исследователи из Джона Хопкинса сообщают, что они случайно нашли способ заставить человеческие мышечные клетки, несущие генетические мутации, у людей с мышечной дистрофией Дюшенна (МДД).
Отчет об этом подвиге, опубликованный в Интернете в журнале Cell Reports 26 мая, должен пролить свет на то, как тонкие генетические различия между пациентами с МДД вызывают симптомы с широким диапазоном тяжести и инвалидности. По их словам, клетки также можно использовать для тестирования новых методов лечения.
Это счастливое открытие произошло около трех лет назад, когда ученые во главе с Габсанг Ли, доктор философии.D., D.V.M., искали новый способ превратить человеческие эмбриональные стволовые клетки – которые могут стать любой клеткой в организме – в так называемые клетки нервного гребня, которые составляют часть нервной системы у развивающихся позвоночных.
Когда они тестировали различные соединения, они обнаружили рецепт – четыре дня культивирования с соединением CHIR99021, а затем восемь дней с соединением DAPT – который заставлял клетки спонтанно сокращаться (см. ВИДЕО), как если бы они были мышечными волокнами. К их удивлению, говорит Ли, анализ подтвердил, что через 30 дней около 60 процентов клеток в их лабораторных чашках вырабатывали белки, связанные с созреванием мышечных клеток.
Мышечные волокна образуются, когда клетки, известные как миобласты, содержащие одно ядро, созревают и сливаются вместе, образуя мышечные трубки с несколькими ядрами, которые в дальнейшем созревают в мышечные волокна, которые сокращаются. "Слияние миобластов с мышечными трубками – одна из самых отличительных черт скелетных мышц," говорит Ли, доцент кафедры неврологии Медицинского факультета Университета Джона Хопкинса. "Что мы теперь можем сделать, так это создать миобласты, способные к слиянию, которые легко выращивать и, следовательно, облегчить изучение того, как болезни, такие как МДД, влияют на процесс слияния."
Чтобы подтвердить свой вывод, исследовательская группа применила свой "рецепт приготовления" для индуцированных плюрипотентных стволовых (ИПС) клеток, полученных из клеток кожи десятка здоровых доноров и пяти пациентов с МДД, каждый с различной генетической вариацией. Со здоровыми iPS-клетками и DMD iPS-клетками ученые смогли создать миобласты, которые могли генерировать мышечные трубки, хотя полученные от DMD клетки были в 10 раз менее эффективны при слиянии и не могли сокращаться.