Ученые из Института молекулярной медицины в Лиссабоне, Португалия, и из Института уха Университетского колледжа Лондона, Великобритания, разработали простой и эффективный протокол для создания волосковых клеток внутреннего уха, клеток, отвечающих за наш слух и чувство равновесия. Это исследование является важным шагом для будущего производства большого количества этих клеток для использования в терапии трансплантации клеток или крупномасштабных проверок лекарств. Исследование только что опубликовано в научном журнале Development.
Сенсорные волосковые клетки, расположенные во внутреннем ухе, жизненно важны для нашего слуха и равновесия. Поскольку эти клетки не могут восстанавливаться, миллионы людей во всем мире имеют необратимые нарушения слуха и равновесия. Предыдущие исследования уже сообщали об успешном создании волосковых клеток в лаборатории, но используемые протоколы были сложными и неэффективными. Чтобы преодолеть эти проблемы, команда под руководством Домингоса Энрике, чья лаборатория нейронного развития также связана с Центром неизвестных Шампалимо в Лиссабоне, решила следовать другой стратегии. "Мы изучили обширные знания о различных регуляторных белках, которые контролируют развитие волосковых клеток в эмбрионе, чтобы разработать эффективную комбинацию трех факторов транскрипции, способных индуцировать образование этих клеток", сказали доктор Энрике и Аида Коста, аспирантка, участвовавшая в работе.
Команда применила этот более простой подход к эмбриональным стволовым клеткам мыши в чашке, которые могут стать клетками любого типа. Им удалось превратить эти клетки в волосковые клетки более успешно и с большей эффективностью, чем сообщалось ранее. Интересно, что когда команда добавила трех игроков к клеткам в ухе развивающегося куриного эмбриона, они также смогли вызвать образование множества новых волосковых клеток, в том числе в областях, где они не образуются нормально, предполагая, что аналогичная стратегия может сработать. in vivo.
"Волосковые клетки получили свое название от связки похожих на волосы структур, которые выступают из клетки. Эти выступы имеют механочувствительные ионные каналы, которые позволяют волосковым клеткам преобразовывать колебательные движения в электрические сигналы. Мы заметили, что производимые нами волосковые клетки также могут образовывать аналогичные выступы, но с незрелой и дезорганизованной морфологией", сказали авторы. "Однако у нас есть некоторые свидетельства того, что функциональные механочувствительные ионные каналы уже присутствуют в этих клетках и что гены, экспрессируемые нормальными волосковыми клетками, и гены, производимые нами в чашке, очень похожи."
Дальнейшая работа будет сосредоточена как на улучшении этого протокола для получения полностью зрелых волосковых клеток, так и на применении этого метода к человеческим клеткам, которые могут производиться в больших количествах. "Производство большого количества волосковых клеток позволит разработать высокопроизводительный скрининг лекарств для обнаружения новых соединений, которые могут способствовать регенерации волосковых клеток. В долгосрочной перспективе их также можно использовать в качестве отправной точки для разработки методов лечения клеточного замещения, которые могут успешно восстановить потерянные или поврежденные волосковые клетки во внутреннем ухе", заключают авторы.