Первые успешные опыты по перепрограммированию зрелых клеток в плюрипотентные состоялись более десяти лет назад. Тогда ученые воздействовали на клетки внешними факторами, заставляя идти вспять их биологические часы. Эти индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иПСК) можно превращать в различные типы тканей и изучать на их основе действие новых лекарств или выращивать органы для трансплантации, пишет Futurity.

Однако, оставалась серьезная проблема — все специализированные клетки, выращенные из иПСК, после внедрения в организм образовывали опухоли.

Для того чтобы понять, отчего так происходит, ученые обратили внимание на то, как тело регулирует дифференциацию и рост стволовых клеток и, в частности, как они могут вернуться в незрелое состояние или превратиться в другой тип. В итоге им удалось добиться перепрограммирования зрелых стволовых клеток в лабораторных условиях в плюрипотентные стволовые клетки без генетического модифицирования — путем сдерживания их роста.

Когда ученые поместили клетки фибробластов в прямоугольные емкости, они быстро приняли форму субстрата. Это указало исследователям на то, что клетки способны изучать физические свойства окружающей среды, реагировать на нее и передавать информацию в ядро.

Клетки развивались таким образом десять дней, пока не образовали скопления. Их генетический анализ показал, что на шестой день они утратили специфические характеристики хроматина, которые обычно связаны со зрелыми фибробластами. На десятый клетки экспрессировали гены, присущие зародышевым и стволовым клеткам и иПСК.

«Наше революционное открытие приведет к новому поколению технологий стволовых клеток для выращивания тканей и регенеративной медицины. Оно позволит преодолеть негативные эффекты манипуляций с геномом», — утверждает доктор Г. В. Шивашанкар.

Данное исследование впервые показало, что механические стимуляторы могут перезапустить программу генома и вернуть зрелые клетки в состояние плюрипотентных, говорят авторы исследования.

Еще один шаг к созданию искусственного эмбриона из стволовых клеток сделала международная группа ученых. Им удалось стимулировать в зародыше процесс гаструляции — важнейший этап развития.