Вести из институтов

ТИШЕ МЫШИ -КЛЕТКИ В НИШЕ

Недавно пришло сообщение, что в Лос-Анд­желесе удалось вылечить человека, страдаю­щего болезнью Паркинсона, благодаря пересад­ке в его мозг стволовых клеток, выделенных из мозга самого пациента. Стволовые клетки пе­риферической нервной системы помогают «сра­щивать» разорванные в результате травмы не­рвы, восстанавливая подвижность конечностей. Пока, правда, у лабораторных крыс. Именно для получения стволовых клеток клонируют различ­ных животных.

Жан-Поль Ренар из Национального институ­та сельскохозяйственных исследований Франции получил четырех клонированных кроликов в ре­зультате 371 попытки. Это первое удачное кло­нирование кроликов. А в Афинах (США), где рас­положен университет штата Джорджия, клониро­вали теленка, использовав клетки почек, взятые у забитой на бойне коровы. И тем не менее наи­лучшим источником стволовых клеток является наше собственное тело. По крайней мере, вы­ращенные в культуре стволовые клетки можно будет спокойно пересаживать, не опасаясь от­торжения. Осталось только «отыскать» эти вож­деленные клетки, которые мало делятся и до кон^-ца сохраняют потенциал воспроизведения и диф-ференцировки, то есть специализации и выпол­нения возложенных на них функций.

В связи с этим весьма модным среди биоло­гов стало понятие «ниша», взятое из экологии. Ниша для стволовых клеток подразумевает осо­бое клеточное окружение, которое позволяет им сохранять свои уникальные свойства, покоясь как бы в «замороженном» состоянии.

Подобное состояние получило название «арест». Арест клетки на той или иной стадии ее жизненного цикла регулируется сложнейши­ми и пока еще не до конца ясными генетически­ми системами, активность которых приводит к накоплению в цитоплазме особых белков, не по­зволяющих клетке вступать в деление.

Классическим примером такого состояния яв­ляются яйцеклетки (ооциты) в яичнике. Они пре­терпевают первое мейотическое деление, ког­да парный набор хромосом «подготавливается» к разделению на гаплоидные - одинарные. Вот тут-то и наступает арест метафазы второго мей-отического деления. .

Яйцеклетка оказывается в «замороженном» состоянии, когда парные хромосомы выстраива­ются в экваториальной плоскости, но не расхо­дятся к полюсам. Снимается такое состояние ареста «внедрением» спермия, то есть оплодо­творением. Оплодотворение приводит к «про­бою» мембранных кальциевых каналов. Это осо­бые белки, встроенные в оболочку клетки, через которые ионы кальция поступают в цитоплазму, стимулируя анафазу (расхождение хромосом на одинарные наборы). С одним набором соединит­ся хромосомный набор спермия, а другой будет попросту «выкинут» из яйцеклетки. Но это все после оплодотворения. Если же его нет, то яйцеклетка так и остается в состоя­нии ареста. Более 30 лет назад была высказа­на гипотеза о так называемом цитостатическом факторе, который безуспешно пытались найти в течение 20 последующих лет. И только после открытия циклинов все встало на свои места. За открытие этих протеинов регуляции жизнен­ного цикла клетки была вручена Нобелевская премия по медицине и физиологии за 2001 год (см. «Наука и жизнь», № 1, 2002 г.). Циклины не пускают клетки в деление, что не дает клеткам превратиться в раковые. Недаром на циклины возлагают большие надежды онкологи. И вот новое сообщение, на этот раз о новой нише для стволовых клеток.

Журнал «Нейчур» опубликовал статью спе­циалистов Отдела молекулярной генетики Ки-отского университета. Они описали нишу для развития меланоцитов - клеток кожи, синтези­рующих черный пигмент меланин, благодаря ко­торому наша кожа приобретает темный цвет под действием ультрафиолета солнца. Меланоци-ты также окрашивают волосы и придают цвет радужке глаз.

Нишей для «культивирования» стволовых кле­ток, из которых при определенной стимуляции образуются меланоциты, являются самые «дон­ца» волосяных мешочков-фолликулов. Вводя особый ген-маркер, окрашивающий с помощью своего протеинового продукта клетки в синий цвет, японцы смогли проследить под микроско­пом поведение и судьбу ген-модифицированных

стволовых клеток, а также посмотреть их распре­деление в фолликуле.

Для доказательства того, что стволовые клет­ки способны к миграции и заселению других во­лосяных мешочков, ученые с помощью специ­фических моноклональных антител убили ме­ланоциты мышей, в результате чего животные поседели. После стимуляции стволовых клеток мыши вновь стали черными.

Таким образом, подтверждено, что корень во­лоса является не только резервуаром стволовых клеток для роста самого волосяного стержня, но также и нишей для будущих меланоцитов. Откры­тие имеет большое теоретическое и практическое значение. Ведь впервые получена удобная «жи­вая» модель для изучения свойств не только са­мих стволовых клеток, но также и их ниши. Не бу­дем забывать, что меланомы являются самыми «злыми» изо всех опухолей человека. И ученые легче справятся с ними, если познают суть «ста­новления» меланоцитов из их стволовых клеток.

С практической же точки зрения новое откры­тие может преобразовать всю косметологию. Вполне может быть, что в не таком уж далеком будущем людям не нужно будет красить воло­сы, чтобы скрыть седину. Вместо этого они смо­гут обратиться к врачу-косметологу, который с помощью протеинов-стимуляторов активирует их стволовые клетки, которые и осуществят ре-пигментацию волос.