Израильские ученые совместно с коллегами из Пенсильванского университета сделали важное открытие в области регенеративной медицины. Их исследование может оказать значительное влияние на восстановление тканей и органов из клеток пациентов. Это открытие позволяет взглянуть по-новому на процесс перепрограммирования клеток. Об этом сказано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

В основе всех клеток организма лежит одна и та же ДНК, однако клетки различных тканей и органов значительно различаются. Это связано с тем, что так называемые плюрипотентные клетки, способные стать любой клеткой организма, подвергаются процессу метилирования - "разметки", которая активирует лишь определенные гены в клетке. Данный процесс происходит в организме единожды. Однако исследования показали, что его можно обратить вспять.

Еще в 2006 году профессор Синъя Яманака продемонстрировал, что с помощью определенных факторов можно преобразовать дифференцированную клетку обратно в плюрипотентную и затем создать клетку другого типа. Это открытие произвело настоящую революцию в науке и принесло Яманаке Нобелевскую премию.

Несмотря на многообещающие перспективы, перепрограммирование клеток оказалось сопряжено с серьезными рисками. Клетки, которые прошли процесс "отката" до плюрипотентного состояния, часто склонны к образованию опухолей. Это ставило под угрозу возможность их применения в медицине.

Для решения этой проблемы был разработан метод трансдифференцировки, при котором клетки преобразуются непосредственно в другой тип без возврата в плюрипотентную стадию. Этот подход более безопасен и менее склонен к образованию опухолей. Однако ученые столкнулись с новым вызовом: клетки сохраняли память о своем исходном состоянии.

Команда исследователей под руководством профессоров Йосефа Буганима и Говарда Сидэра из Еврейского университета Иерусалима, а также профессора Бена Стангера из Пенсильванского университета, смогла доказать, что при трансдифференцировке клетки сохраняют следы своей первоначальной ДНК-"разметки". Это ограничивает их способность полностью выполнять новую роль.

В своих исследованиях на животных моделях и лабораторных культурах ученые показали, что перепрограммированные клетки, несмотря на значительные изменения в генетической экспрессии, продолжают "помнить" свою исходную форму.

Профессор Буганим отметил, что это открытие является ключевым, так как позволяет понять, каким образом клетки сохраняют молекулярную память. Это открывает новые пути для полного перепрограммирования клеток и устранения барьеров, мешающих их трансформации в полноценные новые типы клеток.

Профессор Сидэр добавил, что такие исследования важны для будущего медицины, в частности для восстановления тканей и моделирования заболеваний.