Исследователи превратили клетки человеческой крови в функциональные нейроны
Человеческие иммунные клетки в крови могут быть превращены непосредственно в функциональные нейроны в лаборатории примерно через три недели с добавлением всего четырех белков, считают исследователи из Медицинской школы Стэнфордского университета.
Данное преобразование не требует, чтобы клетки сначала входили в состояние, называемое плюрипотентностью, а вместо этого осуществлялось через более прямой процесс, называемый трансдифференцировкой. Конверсия происходит с относительно высокой эффективностью, генерирующей до 50 000 нейронов из 1 миллилитров крови, и ее можно достичь с помощью свежих или ранее замороженных и сохраненных образцов крови, что значительно расширяет возможности для изучения неврологических расстройств, таких как шизофрения и аутизм.
«Кровь - один из самых простых биологических образцов для получения. Почти каждый пациент, который ходит в больницу, оставляет образец крови, и часто эти образцы замораживаются и хранятся для дальнейшего изучения. Этот метод является прорывом, открывающим возможность узнать о сложных болезненных процессах, изучая большое количество пациентов», - сказал Мэриус Верниг, доктор медицинских наук Стэнфордского института биологии стволовых клеток и регенеративной медицины.
Документ, описывающий результаты, будет опубликован онлайн 4 июня в Трудах Национальной академии наук. Верниг - старший автор. Ведущие авторы - бывший докторант Коджи Танабе, доктор философии и аспирант Чен Ан.
В новом исследовании Верниг и его коллега сосредоточили внимание на высокоспециализированных иммунных клетках, называемых Т-клетками, которые циркулируют в крови. Т-клетки защищают организм от болезней, признавая и убивая инфицированные или раковые клетки. Напротив, нейроны являются длинными и тощими клетками, способными проводить электрические импульсы вдоль их длины и пропускать их из клетки в клетку. Но, несмотря на обширные формы, местоположения и биологические миссии клеток, исследователи неожиданно легко выполнили свои задачи.
«Это шокирует, насколько просто преобразовать Т-клетки в функциональные нейроны всего за несколько дней. Т-клетки представляют собой очень специализированные иммунные клетки с простой округлой формой, поэтому быстрое преобразование несколько ошеломляет», - сказал Верниг.
Полученные человеческие нейроны не идеальны. Им не хватает способности создавать зрелые синапсы или соединения друг с другом. Но они способны выполнять основные фундаментальные функции нейронов, и Верниг и его коллега надеются, что смогут и дальше оптимизировать технику в будущем. Тем временем они начали собирать образцы крови у детей с аутизмом.
Данное преобразование не требует, чтобы клетки сначала входили в состояние, называемое плюрипотентностью, а вместо этого осуществлялось через более прямой процесс, называемый трансдифференцировкой. Конверсия происходит с относительно высокой эффективностью, генерирующей до 50 000 нейронов из 1 миллилитров крови, и ее можно достичь с помощью свежих или ранее замороженных и сохраненных образцов крови, что значительно расширяет возможности для изучения неврологических расстройств, таких как шизофрения и аутизм.
«Кровь - один из самых простых биологических образцов для получения. Почти каждый пациент, который ходит в больницу, оставляет образец крови, и часто эти образцы замораживаются и хранятся для дальнейшего изучения. Этот метод является прорывом, открывающим возможность узнать о сложных болезненных процессах, изучая большое количество пациентов», - сказал Мэриус Верниг, доктор медицинских наук Стэнфордского института биологии стволовых клеток и регенеративной медицины.
Документ, описывающий результаты, будет опубликован онлайн 4 июня в Трудах Национальной академии наук. Верниг - старший автор. Ведущие авторы - бывший докторант Коджи Танабе, доктор философии и аспирант Чен Ан.
В новом исследовании Верниг и его коллега сосредоточили внимание на высокоспециализированных иммунных клетках, называемых Т-клетками, которые циркулируют в крови. Т-клетки защищают организм от болезней, признавая и убивая инфицированные или раковые клетки. Напротив, нейроны являются длинными и тощими клетками, способными проводить электрические импульсы вдоль их длины и пропускать их из клетки в клетку. Но, несмотря на обширные формы, местоположения и биологические миссии клеток, исследователи неожиданно легко выполнили свои задачи.
«Это шокирует, насколько просто преобразовать Т-клетки в функциональные нейроны всего за несколько дней. Т-клетки представляют собой очень специализированные иммунные клетки с простой округлой формой, поэтому быстрое преобразование несколько ошеломляет», - сказал Верниг.
Полученные человеческие нейроны не идеальны. Им не хватает способности создавать зрелые синапсы или соединения друг с другом. Но они способны выполнять основные фундаментальные функции нейронов, и Верниг и его коллега надеются, что смогут и дальше оптимизировать технику в будущем. Тем временем они начали собирать образцы крови у детей с аутизмом.
