Взрослых стволовых клеток не существует: новое исследование

Последнее исследование на мышах оспаривает существовавшую ранее гипотезу о способности стволовых клеток - предшественников восстанавливать сердечную мышечную ткань у взрослых млекопитающих.

Исследования сердечных стволовых клеток имеет бурную историю. Научные работы, свидетельствующие о присутствии регенеративных предшественников в сердцах взрослых грызунов, легли в основу многочисленных клинических испытаний, но несколько экспериментов поставили под сомнение способность этих клеток производить новую ткань. Некоторые ученые теперь одобряют результаты отчета, опубликованного в апреле в журнале Circulation, как «неопровержимые доказательства» против идеи, что резидентные стволовые клетки могут привести к появлению новых кардиомиоцитов.

Концепция клинических испытаний явилась результатом фундаментальной науки сразу в нескольких лабораториях более 15 лет назад, и теперь эти знания подвергаются сомнению”, говорит Джеффри Молкентин (Jeffery Molkentin), врач сердечно-сосудистого центра в Детской больнице Цинциннати, который написал редакционную статью о последней работе.

Первые свидетельства, подтверждающие понятие сердечных стволовых клеток у взрослых, появились в начале 2000-х годов, когда исследователи сообщили, что клетки, полученные из костного мозга или взрослого сердца, экспрессирующие белок c-kit, могут привести к образованию новой мышечной ткани при введении в поврежденный миокард у грызунов. "Эти исследования «вызвали некоторые разногласия с самого начала», - говорит Молкентин. «Основная причина научных споров состоит в том, что сердце у людей не восстанавливается после инфаркта".

Ранний скептицизм возник в 2004 году, когда две отдельные группы исследователей опубликовали обратные статьи, опровергающие утверждения о том, что клетки c-kit, полученные из костного мозга, могут восстанавливать поврежденную сердечную ткань. Тем не менее, концепция эндогенных сердечных стволовых клеток оставалась основной идеей, пока Молкентин и его коллеги не опубликовали исследование в 2014 году, в котором сообщается, что клетки c-kit во взрослом мышечном сердце почти никогда не производили новых кардиомиоцитов, говорит Бинь Чжоу (Bin Zhou), микробиолог Академии наук Китая и соавтор нового исследования.

Хотя результаты Молкентина вскоре были воспроизведены двумя независимыми группами (включая Чжоу), некоторые исследователи быстро сообразили, что сердечные предшественники могут регенерировать поврежденную сердечную ткань. Ранее в этом году группа исследователей, в том числе Бернардо Надаль-Джинард (Bernardo Nadal-Ginard) и Даниэле Торелла (Daniele Torella) из Университета Magna Graecia в Италии и несколько других ученых, которые провели раннюю работу над клетками c-kit, опубликовали статью, сообщающую о недостатках в методе отслеживания линии клеток занятых Молкентином, Чжоу и их коллегами. Например, они отметили, что метод, который включал маркировку клеток, экспрессирующих c-kit, и их потомство флуоресцентным маркером, скомпрометировал ген, необходимый для экспрессии белка c-kit, нарушая регенеративные способности предшественников.

В новом исследовании Circulation Чжоу и его коллеги использовали другой подход для изучения популяций эндогенных стволовых клеток у мышей. Вместо того, чтобы пометить клетки c-kit, команда применила метод, который флуоресцентно маркировал бы не миоциты и новообразованные мышечные клетки различным цветом из существующих миоцитов. Этот метод позволил ученым исследовать все предложенные популяции стволовых клеток, а не конкретно рассматривать клетки с c-kit.

«Мы хотели изучить более углубленно вопрос о том, есть ли какие-либо стволовые клетки во взрослом сердце», - говорит Чжоу.

Эти эксперименты показали, что, хотя не миоциты генерируют кардиомиоциты у эмбрионов мыши, они не приводят к появлению новых мышечных клеток в сердцах взрослых грызунов. Результаты также касаются проблем, связанных с трассировкой линии c-kit, рассказывает Чжоу ученым. «Мы считаем, что наша система может заключить, что не миоциты не могут стать миоцитами у взрослых в гомеостазе и после травмы».

Торелла говорит, что он не убежден в доказательствах Чжоу. Основной вопрос, поясняет он, заключается в том, что исследователи не дали явного подтверждения, действительно ли сердечные стволовые клетки были помечены как не миоциты, чтобы гарантировать, что они не случайно помечены как миоциты.

Молкентин не согласен с этой критикой, заявляя, что единственный способ, которым система будет обозначать предшественника миоцитов в качестве миоцита, - «если это уже не настоящая стволовая клетка, а вместо этого незрелый миоцит». Группа Чжоу использует «изнурительный и очень строгий генетический подход ", добавляет он. «Мое мнение таково, что нам нужно вернуться на скамейку запасных и провести дополнительные исследования, чтобы по-настоящему понять механизмы игры, чтобы лучше информировать о том, как мы разрабатываем клинические испытания следующего поколения».

Другие ученые отмечают, что стволовые клетки могут не нуждаться в новых миоцитах, чтобы помочь восстановить поврежденное сердце. По словам Филиппа Янга, кардиолога из Стэнфордского университета, который не принимал участия в работе, многие ученые теперь согласны с тем, что стволовые клетки не восстанавливают поврежденные кардиомиоциты. Вместо этого он объясняет, что растущее число исследований теперь поддерживает альтернативную теорию, в которой утверждается, что клетки-предшественники выделяют небольшие молекулы, называемые паракринными факторами, которые помогают восстановить поврежденные клетки сердца. (Ян участвует в нескольких клинических испытаниях стволовых клеток).

«Доказано, что при ведении этих стволовых клеток в пораженную ткань сердца мыши, они помогают нормальной работе органа», - говорит Ян. «Но правда в том, что большинство из этих клеток мертвы по прибытии на место травмы. Поэтому возникает вопрос: почему функция сердца все еще улучшается, если эти клетки умирают? »

Единственное, что радует в этой статье - это продолжение исследований со стволовыми клетками, и горячие научные дебаты сторонников теории о непоколебимости влияния этих клеток на взрослый организм, и оппонентов, для которых стволовые клетки не имеют ни какого эффекта на сформированный организм.

Так что, держу вас в курсе.

Будем ждать следующих статей по данной теме.