Ученые из Университета Баффало (University at Buffalo, UB) открыли фактор транскрипции, инициирующий важнейший для головного мозга процесс миелинизации. Исследование опубликовано он-лайн в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Идентификация фактора транскрипции SOX10 в клетках
головного мозга человека приближает ученых к заветной цели –
лечению рассеянного склероза методом трансплантации
пациентам клеток мозга, вырабатывающих миелин.
На снимке сокультура олигодентроцитов и нейронов.
(Фото: bbc.co.uk)

Идентификация этого фактора, SOX10, в клетках головного мозга человека, приближает ученых к возможности лечения рассеянного склероза путем пересадки пациентам клеток мозга, синтезирующих миелин.

«Теперь, когда мы идентифицировали SOX10 в качестве инициатора миелинизации, мы можем приступить к разработке вирусного или фармацевтического подхода к введению его больным с рассеянным склерозом», – говорит руководитель исследования Фрейзер Сим (Fraser Sim), PhD, доцент кафедры фармакологии и токсикологии в Школе медицины и биомедицинских наук (School of Medicine and Biomedical Sciences) UB. «Если нам удастся создать препарат на основе низкомолекулярного соединения, которое будет активировать SOX10, это будет иметь большое терапевтическое значение».

Лечение рассеянного склероза методами, основанными на стволовых клетках, рассматривается как очень перспективное направление, но успешное развитие этого подхода сдерживается несколькими серьезными препятствиями, в первую очередь, слишком большой продолжительностью времени, необходимого для того, чтобы клетки-предшественники дифференцировались в синтезирующие миелин олигодендроциты. Так, если использовать имеющиеся в настоящее время методы, получение количества человеческих олигодендроцитов, достаточного для лечения одного пациента, может занять целый год.

Отчасти это объясняется многоступенчатостью процесса: сначала клетки кожи или крови должны быть перепрограммированы в способные дифференцироваться в любой тип клеток индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, из которых получают нейральные клетки-предшественники. Затем нейральные клетки-предшественники должны пройти дифференцировку в клетки-предшественники олигодендроцитов, способные, наконец-то, стать олигодендроцитами.

«В идеале, нам бы хотелось сразу иметь клетки-предшественники олигодендроцитов», – поясняет доктор Сим. «Полученные нами новые данные являются ступенькой к конечной цели – брать клетки кожи или крови пациента и создавать из них прогениторы олигодендроцитов».

Используя фетальные (не эмбриональные) стволовые клетки головного мозга, ученые из UB «открыли охоту» на транскрипционные факторы, отсутствующие в нейральных клетках-предшественниках и активные в прогениторах олигодендроцитов.

Хотя нейральные клетки-предшественники и способны синтезировать миелин, они делают это очень плохо и могут вызвать нежелательные для пациентов эффекты, так что единственным кандидатом для трансплантации являются прогениторы олигодендроцитов.

«Клетка-прогенитор олигодендроцитов является идеальной для трансплантации клеткой», – говорит доктор Сим. «Вопрос состоял в том, сможем ли мы использовать один из этих факторов транскрипции, чтобы трансформировать нейральные клетки-предшественники в прогениторы олигодендроцитов».

Чтобы получить ответ на этот вопрос, исследователи изучили различные характеристики, такие как экспрессия мРНК, экспрессия белков и всех генов, и результаты функциональных исследований. В конечном итоге список факторов транскрипции, экспрессируемых исключительно клетками-предшественниками олигодендроцитов, сузился до 10.

«Из всех изученных нами 10 факторов только SOX10 был способен осуществить переход от нейрального прогенитора к прогенитору олигодендроцитов», – комментирует доктор Сим.

Кроме того, исследователи установили, что SOX10 может ускорить дифференциацию клетки-предшественника олигодендроцитов в олигодендроцит.

По мнению доктора Сима, это замечательный результат, так как одной из самых больших проблем с рассеянным склерозом является то, что клетки «застревают» именно на этом этапе.

«При рассеянном склерозе иммунная система, прежде всего, атакует мозг, который не может эффективно восстанавливаться», – объясняет ученый. «Если бы, способствуя образованию олигодендроцитов из клеток-предшественников, нам удалось усилить регенерацию, мы смогли бы удержать пациентов на возвратно-ремиттирующей, гораздо менее тяжелой, чем более поздняя прогрессирующая, стадии заболевания».

Оригинальная статья:

Transcription factor induction of human oligodendrocyte progenitor fate and differentiation