Может ли в один прекрасный день получить стволовые клетки для лечения так же просто, как попросить у пациентов образец мочи?? Исследователи из Института регенеративной медицины медицинского центра Wake Forest Baptist Medical Center и их коллеги определили в моче стволовые клетки, которые могут превращаться в клетки разных типов.
"Эти клетки можно получить с помощью простого неинвазивного недорогого подхода, который позволяет избежать хирургических вмешательств," сказал Юаньюань Чжан, M.D., Ph.D., доцент кафедры регенеративной медицины и старший научный сотрудник проекта.
Сообщая онлайн в журнале Stem Cells, команда успешно направила стволовые клетки из мочи в клетки мочевого пузыря, такие как гладкие мышцы и уротелиальные клетки, выстилающие мочевой пузырь. Но клетки, полученные из мочи, могут также образовывать кости, хрящи, жир, скелетные мышцы, нервы и эндотелиальные клетки, которые выстилают кровеносные сосуды. Мультипотентность клеток предполагает их использование в различных терапевтических целях.
"Эти стволовые клетки представляют собой практически неограниченный запас аутологичных клеток для лечения не только заболеваний, связанных с урологией, таких как заболевание почек, недержание мочи и эректильная дисфункция, но также могут быть использованы в других областях," сказал Чжан. "Они также потенциально могут быть использованы для создания замены мочевого пузыря, мочевыводящих трубок и других урологических органов."
Возможность использовать собственные стволовые клетки пациента для лечения считается преимуществом, поскольку они не вызывают иммунных реакций или отторжения. Однако, поскольку тканеспецифические клетки представляют собой очень небольшую субпопуляцию клеток, их бывает трудно изолировать от органов и тканей.
Команда Чжана впервые определила клетки, которые представляют собой небольшую часть множества клеток, обнаруженных в моче, в 2006 году. Текущее исследование основывается на более ранних исследованиях, подтверждая мультипотентность клеток. Кроме того, исследование показало, что в отличие от iPS-клеток или эмбриональных стволовых клеток, стволовые клетки, полученные из мочи, не образуют опухолей при имплантации в организм, что указывает на то, что они могут быть безопасными для использования у пациентов.
В ходе исследования были взяты образцы мочи 17 здоровых людей в возрасте от пяти до 75 лет. По словам авторов, выделение клеток из мочи требует минимальной обработки. Затем они оценили способность клеток превращаться в клетки нескольких типов.
Важно отметить, что клетки дифференцировались на три тканевых слоя (энтодерма, эктодерма и мезодерма), которые являются отличительной чертой настоящих стволовых клеток, а также дифференцировались в определенные типы клеток, упомянутые ранее.
Затем исследователи поместили клетки, которые были дифференцированы в гладкомышечные и уротелиальные клетки, на каркас из кишечника свиньи. При имплантации мышам в течение одного месяца клетки образовывали многослойные тканеподобные структуры.
Стволовые клетки, полученные из мочи, имеют маркеры мезенхимальных клеток, которые представляют собой взрослые стволовые клетки из соединительной ткани, такой как костный мозг. У них также есть маркеры перицитов, подмножества мезенхимальных клеток, обнаруженных в мелких кровеносных сосудах.
Откуда берутся клетки? Исследователи подозревают, что клетки происходят из верхних мочевыводящих путей, включая почки. У участниц исследования женского пола, которым была проведена трансплантация почек от доноров-мужчин, была обнаружена y-хромосома в стволовых клетках, полученных из мочи, что позволяет предположить, что почка является источником клеток.
"Выявление происхождения клеток приведет к лучшему пониманию биологии этой мультипотентной популяции мезенхимальных клеток в системе мочевыводящих путей," сказал Чжан.