Стволовые клетки – это настоящие мастера на все руки нашего тела, поскольку они могут превращаться во множество разных типов клеток, необходимых для разных органов. Это позволяет тканям, таким как мышцы или даже мозг, обновляться и заживать после травм, и эта удивительная мультипотентность делает стволовые клетки в организме взрослого человека ключевыми инструментами для будущего регенеративной медицины. Ученые Немецкого центра исследования рака (DKFZ) теперь публикуют в журнале Nature информацию о том, как стволовые клетки мозга принимают решение трансформироваться в новые нервные клетки.
Ана Мартин-Виллальба и ее группа исследователей из Немецкого центра исследования рака проследили стволовые клетки на пути к нейронам. Ученые на каждом этапе анализировали, какие гены были включены и какие из них фактически превратились в новые белки. Они ожидали обнаружить, что стволовые клетки просто полностью отключат свои гены стволовых клеток, чтобы стать нейроном. Но все оказалось намного сложнее. Мартин-Вильяльба и ее коллеги обнаружили, что гены стволовых клеток не выключались, а просто переводились в режим ожидания, предотвращая их выработку белкового продукта, который поддерживает мультипотентность клеток.
"Чтобы перейти в этот режим ожидания и, таким образом, начать путь к нейрону, стволовые клетки отключают свой внутренний сигнал к пролиферации (так называемый TOR) и перестают делиться," говорит Ана Мартин-Вильяльба. Очень удивительно, что исследователи также обнаружили, что стволовые клетки всегда покупают обратный билет. Так же, как самолеты могут путешествовать между странами, включение и выключение TOR позволяет клеткам перемещаться от стволовой клетки к нейрону или обратно. "Таким образом, решение стволовой клетки стать нейроном в течение некоторого времени остается обратимым," говорит Авни Басер, ученый, ведущий этот проект.
Обычно стволовые клетки движутся в одном направлении, чтобы нервные клетки образовывались, если между ними не что-то пойдет не так. Но если стволовые клетки не могут должным образом контролировать свой сигнал TOR, они продолжают возвращаться к стволовым клеткам, которые в конечном итоге могут вызвать рак мозга, а не излечить его. Действительно, во многих случаях рака уровни сигнала TOR искусственно завышены. Таким образом, для будущих разработок терапии стволовыми клетками очень важно понимать и контролировать активность TOR в стволовых клетках.