Перепрограммированные стволовые клетки провоцируют иммунный ответ

Индуцированные стволовые клетки, в отличие от эмбриональных, атакуются иммунной системой и отторгаются организмом.

Это происходит за счёт активации генов, которая случается при перепрограммировании клеток: белковые продукты этих генов не принимаются иммунной системой как "свои".

Результаты исследований молекулярных биологов из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) ставят под вопрос радужные перспективы использования индуцированных стволовых клеток в медицине. В статье, опубликованной в журнале Nature, учёные сообщают, что индуцированные плюрипотентные стволовые клетки вызывают иммунное отторжение даже при их пересадке генетически идентичному животному.

Использование стволовых клеток (СК) в медицине предполагает выращивание из них здоровой ткани и пересадку её взамен больной или повреждённой. Эмбриональные СК отличаются от "взрослых" тем, что из них можно получить абсолютно любую ткань. Но применение эмбриональных СК сопряжено с рядом проблем, как технических, так и морально-этических, поэтому учёные научились получать так называемые плюрипотентные клетки из обычных клеток взрослого человека. Зрелую человеческую клетку можно лишить специализации и превратить её в аналог эмбриональной стволовой. Таким образом, человеку можно заменить, допустим, больной фрагмент печени на здоровый, выращенный из его же собственных клеток кожи, которые сделали плюрипотентными, а потом направили по "печёночному" пути развития.

Оказалось, что всё не так просто. Группа исследователей под руководством Ян Сюя пересаживала генетически идентичным мышам-донорам различные СК, эмбриональные и индуцированные. Эмбриональные СК при пересадке рождают тератомы - опухолевые образования, представляющие собой мешанину из всех типов клеток; тератомы являются как бы качественной реакцией на способность таких клеток превращаться в любой другой тип. Но индуцированные СК при пересадке мышам не формировали тератом, а если и формировали, то эти новообразования атаковались иммунной системой и отторгались организмом.

Исследователи обнаружили, что в тератомах, создаваемых индуцированными СК, некоторые гены в несколько раз активнее, чем в тератомах от обычных (эмбриональных) СК. Белковые продукты двух таких генов, Zg16 и Hormad1, в наибольшей степени подвержены иммунным атакам. По словам учёных, эти гены "молчат" в момент формирования иммунной системы у плода, поэтому белки, которые они кодируют, не становятся для неё "своими". А перепрограммирование зрелых клеток в эмбрионоподобные СК может пробуждать эти гены и провоцировать иммунный ответ.

Впрочем, другие учёные призывают не хоронить раньше времени надежды, связанные с использованием индуцированных СК. Из работы группы Ян Сюя не совсем ясно, на что именно реагирует иммунная система: на незрелые стволовые клетки или уже на дифференцированные клетки тератомы. Поскольку в медицине предполагается пересаживать не сами СК, а выращенные из них ткани, ответ на этот вопрос представляется весьма важным. Но даже если иммунную реакцию вызывают зрелые, специализированные клетки, не стоит забывать, что эти данные получены на мышах, а не на человеке, где картина может быть совершенно иной. Наконец, остаётся вопрос, какие именно клетки провоцируют иммунную систему, ведь может быть так, что иммунный ответ направлен на клетки эпителия, а не на, скажем, нервные клетки. Сами авторы говорят, что получали индуцированные СК двумя разными способами и наблюдали при этом различия в интенсивности отторжения пересаженных клеток. Словом, результаты говорят скорее о необходимости дальнейших исследований, нежели о крахе надежд, возлагаемых на СК и регенеративную медицину.