Новое исследование показало, что тотипотентные стволовые клетки подвергаются более медленной репликации ДНК, это свойство можно использовать в медицине. Исследователи обнаружили, что «мать» всех стволовых клеток или, иначе говоря, тотипотентные стволовые клетки, гораздо медленнее реплицируют ДНК. Это помогает повысить их эффективность при превращении в другие клетки.

Замедление репликации ДНК в выращенных в лаборатории тотипотентных стволовых клетках повысит их эффективность: это может привести к крупному прорыву в регенеративной медицине.

Стволовые клетки известны своей способностью превращаться в различные типы клеток организма, но некоторые из них более универсальны, чем другие.

Мультипотентные стволовые клетки находятся в большинстве тканей взрослого организма и могут дифференцироваться в ограниченный диапазон типов клеток.

Плюрипотентные стволовые клетки имеют более расширенный спектр опций: они способны расщепляться практически на любой тип клеток в организме. Такие клетки есть у развивающихся эмбрионов. А также это можно применить и для взрослых клеток, которые составляют большую часть регенеративной медицины.

Но есть еще более ранний и мощный тип — тотипотентные стволовые клетки. Они могут превращаться в клетки любого типа, а также образуют уникальные структуры, например, плаценту. Клетки появляются только в течение первых нескольких дней после оплодотворения. Эти тотипотентные стволовые клетки можно использовать для регенеративной медицины, но для этого необходимы дальнейшие исследования.

Авторы новой работы из Мюнхенского университета имени Гельмгольца и Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана обнаружили новую особенность, которая поможет объяснить, почему они так эффективны.

Мы обнаружили, что в тотипотентных клетках репликация ДНК происходит с другой скоростью. Это происходит намного медленнее, чем в любом другом типе клеток, который мы изучали, – Цунетоши Накатани, первый автор исследования. – Тотипотентные стволовые клетки реплицируются медленнее, чем другие, чтобы уменьшить количество ошибок. А еще тотипотентные клетки, культивируемые в лаборатории, работают также. Это привело нас к вопросу: если нам удастся изменить скорость репликации ДНК, сможем ли мы улучшить перепрограммирование в тотипотентные клетки?

Чтобы проверить эту идею, исследователи искусственно замедлили репликацию ДНК. В результате их можно было перепрограммировать с большей эффективностью.

Команда заявила, что открытие поможет ученым улучшить тотипотентные стволовые клетки и повысить эффективность регенеративной медицины.