Нобелевская премия: медицина и физиология

19.12.2012

Лауреатами Нобелевской премии в области физиологии и медицины в 2012 году стали британский ученый Джон Гердон и японский исследователь Синъя Яманака за «открытие возможности перепрограммирования зрелых клеток в плюрипотентные». Если говорить проще, то работы этих ученых показали что биологические часы возможно запустить вспять…

По мере развития организма животного потенциал развития клеток сужается. Если из оплодотворенной яйцеклетки можно получить любую клетку (это свойство называется плюрипотентностью), то потенциал соматических клеток резко ограничен. Нейрон не превратится в клетку кожи, а клетка кожи не превратится в кардиомиоцит. Наибольшим потенциалом среди соматических клеток обладают стволовые клетки, но и они способны давать начало ограниченному числу типов клеток (в данном случае говорят о мультипотентности стволовых клеток взрослого организма). Это такое своеобразное «дифференцировочное» старение на клеточном уровне. А старение — процесс необратимый. Так вот, работы лауреатов этого года показали, что все не так и все намного интересней.

Работа, опубликованная Джоном Гердоном в 1962 годы (награда долго ждала героя), давно уже стала классической и приводится в любом серьезном учебнике эмбриологии. Суть проста. Была взята яйцеклетка лягушки, ядро в которой было было «убито» облучением. В такую безъядерную клетку было подсажено ядро из клетки кишечника. И из такой гибридной клетки развивались головастики. Этот эксперимент, в частности, доказывал, что геном соматической клетки содержит всю ту информацию, которая есть в яйцеклетке, а значит, сужение потенций клеток в ходе развития не связано с кокой-то деградацией части генов. А следовательно, развитие можно обратить вспять, превратив соматическую клетку в плюрипотентуню с помощью такой вот хирургии на клеточном уровне. Из этого эксперимента, в частности, берут начало все работы по клонированию животных.

Заслуга Синъя Яманака состоит в том, что ему первому удалось получить плюрипотентные клетки из зрелых соматических клеток, не используя эмбриональные клетки в качестве индуктора плюрипотентности. Активировав всего четыре гена ему удалось превратить обычные дифференцированные клетки соединительной ткани в стволовые. Это и есть перепрограммирование соматических клеток в результате которого получаются так называемые индуцированные стволовые клетки, которые потом могут дать начало практически любым клеткам взрослого организма. По сути, в данном случае происходит омоложение, так как расширение дифференцировочного потенциала – это и есть признак молодости на клеточном уровне.

Важность этих исследований состоит еще и в том, что подобный подход позволяет отказаться от работы с эмбриональным материалом. В случае с человеком это сопряжено с этическими проблемами. Если же создавать плюрипотентные клетки из соматических, то такого рода сложностей не возникает. А стволовые клетки можно использовать для восстановления поврежденных болезнью или состарившихся органов и тканей. В настоящее время многие рассчитывают, что на основе этих работ удастся разработать методы получения необходимых стволовых клеток для в медицины. Это дает надежду на то, что многие неизлечимые в настоящее время болезни когда-нибудь будут побеждены.

Источник: http://postnauka.ru/