Эмбрионы больше не нужны Налаштування

[Rilian]

Учёные смогли превратить клетку кожи взрослого человека в полноценный аналог эмбриональной стволовой клетки. Теперь врачам не нужны ни человеческие эмбрионы, ни ответ на вопрос, насколько этично получать из них материал для трансплантации. Органы на замену утраченным можно будет выращивать из клеток самого пациента.

Сразу две исследовательские группы в ноябре прошлого года сообщили о поистине революционном открытии в области биологии, по сравнению с которыми «клонирование» обезьяны – лишь хорошо выполненный студенческий практикум.

Ученые университета Висконсина в Мэдисоне под руководством Цзюньина Юя и Джеймса Томсона из Центра генома в Висконсине и исследовательская группа из университета Киото, ведомая Синя Яманакой, практически одновременно сообщили о том, что им удалось перепрограммировать обычные человеческие клетки, создав линию плюрипотентных клеток, неотличимых от эмбриональных.
До сегодняшнего дня основной надеждой для нуждающихся в восстановлении тканей и органов были эмбриональные стволовые клетки.

Вообще все стволовые клетки обладают способностью к делению и потентностью – возможностью дифференцироваться в другие клетки организма. Правда, располагающиеся в тканях стволовые клетки взрослого человека способны лишь к преобразованию в клетки своего зародышевого ростка (эндо-, экто- или мезодермы), то есть они мульти- или олиго- потентны.

Ключевое отличие эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) – плюрипотентность, т.е. способность дифференцироваться в один из известных 220 цитофенотипов человеческого тела. Это и делает их столь интересными и привлекательными не только для ученых, занимающихся фундаментальной наукой, но и для врачей, пытающихся вернуть безнадежно больным утраченные способности. Поэтому подобное открытие снимет еще и дополнительные этические проблемы, возникающие в клинической работе с клетками.
Американская группа работает в лаборатории Джеймса Томпсона, впервые выделившего эмбриональные стволовые клетки человека в 1998 году. Несмотря на то, что подобные работы ведутся во многих странах мира, в том числе и в России, вопрос о моральном праве ученых работать с абортивным и фетальным материалом – человеческими зародышами – остается спорным. Тем более что клиническое применение полученных из ЭСК клеточных линий запрещено: кроме этических аспектов и иммунологической несовместимости (пересаживаемый эмбриональный материал принадлежал другому организму), не исключен риск малигнизации, озлокачествления – развития опухоли из пересаженных клеток.
Подобные споры и боязнь того, что коммерческий интерес превозобладает над научным, привели к тому, что с 2001 года в Соединённых Штатах и в других странах мира работать с человеческими ЭСК можно только в научных целях и только государственным лабораториям.

Для того чтобы превратить обычные клетки в плюрипотентные, американские ученые внедрили в ядро набор из четырех генов.

Объектом стал обычный человеческий фибробласт кожи – легко доступная и получаемая культура, не обладающая свойствами стволовости, но, тем не менее, прекрасно делящаяся в пробирке.
Ученые говорят, что обнаружили эти генетические факторы «стволовости» в яйцеклетке. Получается, что этими факторами, сами того не осознавая, уже сорок с лишним лет пользуются специалисты по клонированию, вводя в яйцеклетку ядро обычной клетки взрослого организма. Несмотря на то, что подобное микроокружение дает ядру возможность сформировать эмбрион со своим генетическим материалом, истинная природа этих факторов до сегодняшнего дня оставалась неизученной.
Интересно, что киотская группа сообщает о тех же четырех генах, правда, их право на лидерство более существенно, ведь Яманака еще летом сообщал в Cell об открытии этих четырех генетических факторов плюрипотентности. Они даже говорили о возможности своеобразного клонирования мыши на основе полученных линий, причем работа была опубликована в одном из самых авторитетных научных журналов – Nature.

Японские ученые также внедрили эти гены во взрослые человеческие клетки, получив схожую с ЭСК клеточную популяцию. Правда, висконсинская группа уже сообщила о создании с помощью нового метода восьми новых клеточных линий. «Хорошо, что не одиннадцати», шутят биологи, намекая на скандальные результаты корейского профессора Хвана У Сука. Более детально об этой работе станет известно в конце декабря, когда планируется опубликование полных научных статей в Science и Cell соответственно.
То, что две параллельно работающие группы добились столь феноменального результата практически одинаковым способом, лишь подтверждает достоверность открытия.

Впрочем, небольшие отличия имеются. Яманака и его коллеги использовали те же гены, что были задействованы для клонирования мыши – OCT3/4, SOX2, KLF4 и c-MYC. То, что они сработали и у людей, удивило и самого японского профессора. Источниками клеток послужили 36-летняя женщина и 69-летний мужчина, а эффективность получения аналогов эмбриональных клеток составила примерно одна линия на 5 тысяч человеческих клеток.

Висконсинская группа не поверила в то, что «мышиные» факторы сработают, и попробовала выделить свои. Два из них совпали (OCT3/4 и SOX2), а два оказались иными – это NANOG и LIN28. Эффективность, правда, у американцев оказалась примерно вдвое ниже, несмотря на то, что клетки они брали от человеческого эмбриона и новорождённого мальчика.

Достижения американских и японских ученых позволят создавать клеточные линии с генетическим материалом пациента, а следовательно – без риска иммунологического отторжения. А если удастся подобрать достаточно безопасный способ пересадки этих четырех «генов плюрипотентности» в ДНК живых клеток, такой способ может стать рутинной процедурой во многих клиниках, обладающих простейшими лабораториями.

Если Вы желаете помочь ученым в понимании такой сложной, многогранной и беспощадной болезни как Рак — присоединяйтесь к проекту распределенных вычислений "Help Conquer Cancer" (Помоги Победить Рак) основанный учеными из "Ontario Cancer Institute (OCI)" (Институт Рака в Онтарио), "Princess Margaret Hospital" (Госпиталь Принцессы Маргарет» и "University Health Network" (Университетская Сеть Здоровья).
Смысл помощи в том, чтобы предоставить ученым неиспользованное процессорное время вашего ПК для анализа фотографий белков созданных методом "X-ray Crystallography" (Рентген кристаллография) с целью определения структуры этих белков и в дальнейшем понимания их роли в инициировании, течении и лечении Рака.

[Burzum]

Намагався знайти якусь теорію в інтернеті, але все, що знайшов - лиш загальні відомості про кристалографію, про кристали - більше, про методи дослідження кристалів (і взагалі, методи дослідження внутрішньої структури речовини) - менше, про рентгенівську кристалографію - ще менше. Спробую пояснити на пальцях те, що зрозумів.
Кристали мають періодичну структуру, періодичнисть в деяких кристалах помітна в трьох взаємоперпендикулярних напрямках, в інших - під іншими кутами. При просвічуванні рентгеном пластини досліджуваної речовини, промінь проходить через перший (найближчий) шар атомів, взаємодіючи при цьому з ними (розсіювання, дифракція, інтерференція), далі випромінювання потрапляє на наступний шар, далі - на наступний і т.д., поки не досягне сенсору (або просто фотоплівки, фотопластини). По отриманій картині (фотографії) вчені намагаються зрозуміти внутрішню будову речовини, що досліджується. Важливий момент: отримана картина (якщо досліджуваний зразок не дуже малий) є періодичною, тобто зображення повторюється. З одного боку, це підтверджує періодичну будову кристалу.
Тепер інший нюанс. Те, що речовина є періодичною, трохи заважає розумінню внутрішньої тривимірної будови: дослідникам важливо виділити один сегмент, в якому немає періодичності, потім з цих сегментів, можна "побудувати" великий шматок речовини (кристалу). Щоб "побачити" тривимірну структуру, треба дивитись "з різних точок", ці точки не повинні потрапляти в період кристалу, від такої "періодичної" інформації немає користі, потрібна аперіодичність. Тому, при дослідженні дрібних зразків, точкове джерело випромінювання потрібно розташовувати у вузлах лінійки голомба. Можна й по-іншому: точкове джерело випромінювання нерухоме, зате сенсори (малі за розмірами) розташовуються у вузлах лінійки Голомба, яка (за визначенням) є аперіодичною.

До речі, те ж саме стосується астрономії: таким чином розташовують телескопи, отримують зображення з них, порівнюють різницю і висловлюють припущення стосовно взаємного розташування небесних тіл. Якщо телескопи ставити не у вузлах лінійки Голомба, то "різниця" зображень першого і третього телескопа буде такою ж, як "різниця" між першим і другим телескопом, тільки помноженою на якесь певне число.


Сорі за "кривизну ізложенія", буду радий, якщо хоч хтось зміг щось зрозуміти