Разработан новый метод превращения стволовых клеток в миоциты

Исследователи университета Висконсина в Мэдисоне, работающие под руководством доцента Масатоши Сузуки (Masatoshi Suzuki), разработали новый метод получения больших количеств клеток скелетной мускулатуры и мышечных клеток-предшественников из плюрипотентных стволовых клеток человека. Данная методика применима как к эмбриональным, так и к индуцированным плюрипотентным стволовым клеткам. 

По словам Сузуки, специалисты давно искали легкий способ эффективной дифференцировки стволовых клеток в мышечные клетки, пригодные для применения в клинической практике. Он считает, что его группе удалось решить эту задачу путем адаптации метода, ранее применяемого для трансформации стволовых клеток в нейроны. 

Важным преимуществом нового подхода перед существующими методами получения мышечных клеток заключается в том, что он позволяет получать большое количество клеток без генетического вмешательства. Секрет заключается в выращивании клеток в виде сфер, свободно плавающих в среде, содержащей высокие концентрации двух факторов роста: фактора роста фибробластов-2 и фактора роста эпидермиса. Комбинация этих двух факторов запускает дифференцировку плюрипотентных клеток в мышечные. 

Помимо этого новый протокол обладает еще целым рядом преимуществ. Во-первых, среда культивирования клеток не содержит продуктов животного происхождения, что еще больше повышает безопасность получаемых клеток с точки зрения клинического применения. Во-вторых, выращивание клеток в виде сфер значительно ускоряет их деление и наращивание количества. В-третьих, 40-60% клеток получаемой популяции являются зрелыми миоцитами или мышечными клетками-предшественниками, что значительно превышает результаты, обеспечиваемые более ранними не-генетическими методами получения мышечных клеток из иПСК или ЭСК. 

В прошлом году Сузуки продемонстрировал, что трансплантация другого типа стволовых клеток человека обеспечивала определенное улучшение выживаемости и мышечной функции в крысиной модели бокового амиотрофического склероза, или болезни Шарко. (Это заболевание сопровождается деградацией мышечных волокон и утратой контроля над скелетной мускулатурой.) Получаемые с помощью предложенного авторами метода клетки-предшественники могут оказывать схожий и, возможно, значительно более выраженный эффект. 

Новый метод можно также использовать для выращивания мышечных клеток из иПСК пациентов с болезнью Шарко, спинальной мышечной атрофией и другими миопатиями. Полученные в результаты культуры клеток, несущих определенные генетические мутации, можно использовать для изучения вызываемых ими заболеваний и скрининга экспериментальных препаратов. 

Сузуки и его коллеги надеются, что дальнейшее усовершенствование состава среды культивирования сфер из стволовых клеток позволит еще больше увеличить численность получаемых популяций мышечных клеток, что облегчит перенос метода в клиническую практику.