Исследователи научились выращивать стволовые клетки крови в огромных количествах

Способность стволовых клеток к самоподдержанию и дифференцировке в клетки различных органов и тканей давно привлекает внимание ученых и врачей. Стволовые клетки крови (СКК) дифференцируются во все клетки крови. Их трансплантируют в костный мозг пациента, чтобы купировать негативный эффект от химотерапии при различных типах рака крови и генетические нарушения вроде серповидноклеточной анемии. Но доноры, даже братья и сестры, не идентичны пациенту генетически, поэтому перед трансплантацией необходимо ослабить его иммунную систему, чтобы избежать отторжения пересаженных СКК (провести «кондиционирование»). Однако при этом появляется шанс, что клетки донора атакуют ткани хозяина как чужеродные. Эту проблему пытались решить, специально выращивая СКК из клеток костного мозга самих пациентов, но до сего дня никому не удавалось вырастить в лабораторных условиях достаточное для трансплантации количество.

Специалист по стволовым клеткам Хиромицу Накаути, руководитель научных групп в Токийском и Стэнфордском университетах, рассказал Nature, как ему с коллегами удалось успешно пересадить мыши СКК, выращенные в лаборатории. Исследователи впервые вырастили кластер СКК, увеличив их количество в 900 раз всего за месяц. Полученные клетки были пересажены в костный мозг мышей, где выжили и дифференцировались в различные компоненты крови. «Это было целью моей жизни», — сказал Накаути.

Причиной предыдущих неудач оказалось недостаточная чистота человеческого альбумина, который использовали в качестве ростовой среды. В ней присутствуют тромбопоэтин и другие белки, которые тормозят пролиферацию и развитие СКК.

Был проведен скрининг многих полимеров, которыми можно было бы заменить альбумин, и выяснилось, что для этого подходит поливиниловый спирт, используемый как загуститель и адгезионный материал в различных клеях и латексах. Он считается нетоксичным, так как его уже применяют в качестве среды для выращивания эмбриональных стволовых клеток и как основу покрытия на таблетки.

Открытие Накаути может вновь привлечь внимание ученых к другому, недавно открытому источнику стволовых клеток. В 2017 году Джордж Дейли из Гарвардской школы медицины в Бостоне, и его коллеги репрограммировали клетки кожи человека в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, которые потом дифференцировались в клетки, очень похожие на СКК. Этот способ позволил бы избежать биопсии костного мозга донора, поскольку клетки можно было бы выращивать из собственных клеток пациента, и надобность в поиске генетически совместимого донора отпадет. Однако у Дейли до сих пор не получалось вырастить достаточный объем клеток. Если метод Накаути окажется применим не только к мышиным, но и к человеческим клеткам, он найдет широкое применение в медицине.