У человека волосы, кожа и глаза окрашены меланином, который вырабатывается пигментными клетками – меланоцитами. Ученые использовали технологию стволовых клеток для успешного создания клеток – предшественников меланоцитов. Эти клетки могут быть использованы в исследованиях меланомы и других заболеваний, связанных с пигментными клетками.
Нарушения в пигментных клетках могут влиять на нас разными способами – от генетических нарушений, таких как альбинизм, до пигментных пятен, вызванных старением. Когда меланоциты претерпевают злокачественные изменения, они вызывают рак кожи, называемый меланомой. Чтобы исследовать и разработать лекарства для этих состояний, нам нужен стабильный запас меланоцитов. Однако выделение меланоцитов из кожи человека требует передовых методов, и трудно поддерживать стабильные первичные культуры меланоцитов.
Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS-клетки) создаются из дифференцированных клеток кожи и крови, и их можно дифференцировать, превращая во многие типы клеток человека. Известная как «регенеративная медицина», технология стволовых клеток позволяет нам выращивать клетки, которые можно использовать в лечении и исследованиях.
Уже есть несколько известных способов создания меланоцитов из стволовых клеток. В этих протоколах различные активаторы сигнала (реагенты) добавляются к клеточной культуре в последовательном порядке во время процесса дифференцировки от клеток iPS к меланоцитам.
В новом исследовании, временно приостановив активаторы сигнала, команде удалось создать клетки – предшественники меланоцитов. Эти клетки-предшественники самообновляются в первичных культурах и также могут быть временно заморожены. После размораживания и введения активаторов дифференцировки всего за одну неделю они превращаются в меланоциты. Используя эти клетки- предшественники, исследователи теперь могут создавать необходимое количество меланоцитов по требованию. Во время этого исследования команда показала, как эти клетки-предшественники могут самовоспроизводиться без дифференцировки и как они дифференцируются.
С помощью этого нового метода исследователи могут гибко получать образцы меланоцитов как от пациентов, страдающих пигментными расстройствами, так и от здоровых доноров. Эти клетки-предшественники имеют потенциальное применение в исследованиях меланомы, нарушений меланоцитов и изменений оттенка кожи, связанных со старением.
Источник
Chieko Hosaka, Makoto Kunisada, Michiyo Koyanagi-Aoi, Taro Masaki, Chihiro Takemori, Mariko Taniguchi-Ikeda, Takashi Aoi, Chikako Nishigori. Induced pluripotent stem cell-derived melanocyte precursor cells undergoing differentiation into melanocytes. Pigment Cell & Melanoma Research, 2019; DOI: 10.1111/pcmr.12779