Клетки, полученные в результате лабораторной дифференцировки из эмбриональных или индуцированных стволовых клеток, мало отличаются друг от друга, но довольно сильно разнятся с натуральными зрелыми клетками взрослого организма.

Все клетки нашего организма являются потомками так называемых эмбриональных плюрипотентных стволовых клеток: во время развития зародыша они превращаются в любую клетку любой ткани. По мере созревания клетки специализируются на выполнении тех или иных функций и теряют своё «всемогущество».

Учёные уже много лет пытаются разгадать тайны плюрипотентных клеток:

-- во-первых, это многое прояснит в развитии человеческого организма,

-- во-вторых, с помощью таких клеток можно легко заменить повреждённую или больную ткань на здоровую.

Но, поскольку использование эмбриональных клеток неизбежно сталкивается с этическими проблемами, в экспериментах используются индуцированные плюрипотентные клетки. Они получаются из обычных дифференцированных, «взрослых» клеток, которых с помощью молекулярно-генетических методов заставили «впасть в детство», стать недифференцированными и «всемогущими».

Рис. 1. Эмбриональные плюрипотентные клетки человека (фото Professor Miodrag Stojkovic).

Безусловно, в отношение искусственных стволовых клеток есть актуальный вопрос: будет ли ткань, полученная из них, такой же, какая развивается из натуральных, эмбриональных клеток?

Но, как оказалось, это не самая большая проблема. И у тех и у других обнаружился один общий минус: дифференцированные клетки, получаемые из стволовых клеток в лабораторных условиях, оказываются недозрелыми. [em]

Как пишут в журнале Cell Research учёные из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США), полученные таким образом клетки соответствуют примерно второму месяцу развития плода. Исследователи принуждали эмбриональные и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки к дифференцировке в три типа клеток:

• в гепатоциты печени,
• фибробласты кожи и в
• клетки-предшественницы нейронов и глиальных клеток.

Эти три типа легко идентифицировать, и они наиболее популярны в исследованиях стволовых клеток и процессов клеточной дифференцировки.

Различия между клетками, полученными от эмбриональных стволовых и от индуцированных, были минимальны, но, сравнив их с нормальными, зрелыми клетками взрослого организма, исследователи обнаружили довольно неприятный сюрприз. У естественных зрелых клеток и полученных лабораторным путём около сотни генов работали по-разному. Половина из них в норме активна только в стволовых клетках, и со временем эти гены замолкают. У дифференцированных клеток, полученных искусственно, эти гены работали как ни в чём не бывало. А дело в том, что внезапная активация в зрелых клетках «стволовых» генов, многие из которых управляют клеточным делением, чревата возникновением злокачественной опухоли.

Учёные попытались «дожать» созревание клеток, продлив время эксперимента, но, хотя клетки стали чуть более зрелыми, молекулярно-генетические отличия от нормальных дифференцированных клеток никуда не делись. По совокупности признаков, дифференцировка in vitro останавливалась где-то в районе второго месяца созревания плода. С одной стороны, это хорошо для фундаментальной науки, ибо позволяет детально изучить стадии развития организма. С другой стороны, у медиков возникают проблемы: не пересаживать же взрослым людям недозрелые фрагменты тканей, которые к тому же могут спровоцировать рак. Исследователи не исключают того, что в человеческом организме клетки могут «дозреть», но для полной гарантии хотелось бы найти способ доводить клетки «до кондиции» до пересадки в человеческий организм.