Впервые исследователи из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле выделили взрослые стволовые клетки из кишечной ткани человека. Достижение обеспечивает столь необходимый ресурс для ученых, которые хотят раскрыть истинные механизмы биологии стволовых клеток человека. Это также позволяет им исследовать новую тактику лечения воспалительного заболевания кишечника или улучшить побочные эффекты химиотерапии и радиации, которые часто повреждают кишечник.
«Не имея этих клеток для изучения было важным препятствием для исследования», – сказал старший автор исследования Скотт Т. Магнесс, доктор философии, доцент кафедры медицины, биомедицинской инженерии и клеточной и молекулярной физиологии в UNC. «До сих пор у нас не было технологии для изоляции и изучения этих стволовых клеток – теперь у нас есть инструменты, чтобы начать решать многие из этих проблем»
Исследование UNC, опубликованное онлайн 4 апреля 2013 года в журнале Stem Cells, представляет собой скачок вперед для области, которая в течение многих лет вынуждена была прибегать к проведению экспериментов в клетках у мышей. Хотя значительный прогресс был достигнут с использованием моделей мыши, различия в биологии стволовых клеток между мышами и людьми не позволяют исследователям исследовать новую терапию для человеческих страданий.
«Хотя информация, которую мы получаем от мышей, – это хорошие основополагающие механистические данные, чтобы объяснить, как работает эта ткань, есть некоторые возможности, которые мы, возможно, не сможем преследовать до тех пор, пока мы не проведем аналогичные эксперименты с человеческой тканью», – считает соавтор исследования Адам Д. Гракс, аспирант лаборатории Магнесса. Меган К. Фуллер, доктор медицины, также был соавтором исследования.
Лаборатория Magness была первой в Соединенных Штатах, чтобы изолировать и вырастить единичные кишечные стволовые клетки у мышей, поэтому у них была нога, когда дело касалось подобных методов в тканях человека. Кроме того, исследователи смогли получить участки тонкой кишки человека для своих экспериментов, которые иначе были бы отброшены после операции желудочного шунтирования в UNC.
Чтобы развить свою технику, исследователи исследовали, будет ли подход, который они применяли к мышам, работать в тканях человека. Сначала они увидели, были ли обнаружены те же молекулы, которые они обнаружили на поверхности стволовых клеток мыши, на человеческих стволовых клетках. Исследователи установили, что эти специфические молекулы, называемые CD24 и CD44, были действительно одинаковыми между двумя видами. Затем они прикрепляли флуоресцентные метки к этим молекулам и использовали специальную машину, называемую сортировщиком, активируемым флуоресценцией, для идентификации и выделения стволовых клеток из образцов тонкой кишки.
Они обнаружили, что они не только могут изолировать человеческие стволовые клетки от кишечной ткани человека, но также могут разделять различные типы стволовых клеток кишечника друг от друга. Эти два типа стволовых клеток – активные и резервные – являются горячей темой для исследователей стволовых клеток, которые все еще пытаются выяснить, как резервные стволовые клетки участвуют в пополнении активных стволовых клеток, поврежденных вследствие травмы, химиотерапии или радиации.
«Теперь, когда мы смогли это сделать, следующий шаг – тщательно охарактеризовать эти группы населения, чтобы оценить их потенциал», – сказал Магнес. «Можем ли мы расширить эти клетки за пределами тела, чтобы потенциально обеспечить источник клеток для терапии? Можем ли мы использовать их для тканевой инженерии? Или до крайности, можем ли мы генетически модифицировать эти клетки для лечения врожденных генетических заболеваний или воспалительных заболеваний кишечника? Это те вопросы, которые мы собираемся исследовать в будущем ».