Multipotent adult progenitor cells of bone marrow restore haemopoesis

Full Text

В последние годы появился целый ряд работ, описывающих получение из взрослых и перинатальных тканей клеток, обладающих некоторыми характеристиками эмбриональных стволовых (ЭCК) [3-5]. На такие стволовые клетки возлагаются большие надежды в контексте оптимального внеэмбрионального источника клеток для регенеративной медицины. Однако их заявленные способности, уникальность или само существование зачастую вызывают сомнения у научного сообщества. Одной из наиболее многообещающих и одновременно «научно противоречивой» популяций среди таких клеток являются открытые группой Catherine Verfaillie в Stem Cell Institute (SCl), University of Minnesota (CШA) и University of Leuven (Бельгия) взрослые мультипотентные клетки-предшественники (MAPCs).

Эта популяция была открыта в процессе работы над мезенхимальными стромальными клетками костного мозга, как клетки, требующие прекультивирования, редко встречающиеся, и обладающие высокой способностью к экспансии и дифференцировке в большинство других типов клеток [1]. Описание MAPC в журнале Nature в 2002 году, вызвало настоящий бум, однако с тех пор энтузиазм ученых несколько снизился. Помимо того, что работа с MAPCs является трудоемкой и дорогостоящей, практически никому не удалось в точности воспроизвести описанные в статье результаты, как, собственно, и самой группе C. Verfaillie. Так, даже после получения уже выделенных MAPCs из лаборатории C. Verfaillie, Marcus Grompe, исследователь из Oregon Health and Science Universiy, не смог получить дифференцировку их в гепатоциты при работе на мышах с поврежденной печенью, хотя способность к дифференцировке в этом направлении является одной из стандартных функциональных оценок MAPCs [6]. Поэтому ряд учёных, работающих со «взрослыми» стволовыми клетками, с самого начала скептически относились к результатам группы.

Недавно MAPCs вновь приковали внимание исследователей в связи с новой работой, опубликованной в Journal of Experimental Medicine. В этой работе сотрудники SCl совместно с группой Irving Weissman из Stanford University показали возможность восстановления системы крови у мышей с помощью MAPCs. Cам Weissman, несмотря на свой первоначальный скептицизм, отмечает, что MAPCs могут быть полезными для терапии, хотя они не такие универсальные, как ЭCК и уступают гемопоэтическим стволовым клеткам (ГCК) в потенциале быстрого восстановления кроветворения у летально облучённых мышей. Однако несомненным преимуществом MAPCs для восстановления гемопоэза может быть их большой потенциал к экспансии in vitro без изменения фенотипа, что на сегодняшний день не удалось достичь с гемопоэтическими стволовыми клетками.

В работе C. Verfaillie и Weissman исключили возможность того, что на результаты и «мнимую пластичность» клеток повлияет феномен слияния. Исследователи пересаживали мышиные MAPCs, прошедшие около 80 пассажей в культуре, летально облучённым животным. Поскольку MAPCs растут медленно и сами не способны быстро восстановить систему крови погибающих мышей, исследователи параллельно вводили и ГCК. В результате клетки прижились и восстановили кроветворение у 21 мыши из 28. Было показано, что система крови восстанавливается из ГCК, происходящих из MAPCs. Причём для эффективного энграфтинга MAPCs требовалось в среднем в 1000 раз больше, чем ГCК у контрольных мышей.

Успешный результат C. Verfaillie частично связывает с усовершенствованием протоколов работы с MAPCs, открывшим возможность выделять более гомогенную популяцию с высоким уровнем экспрессии характерного и для ЭCК маркера Oct-4. Других маркеров ЭCК (Nanog и Sox-2) MAPCs не экспрессируют и способности к образованию тератом не проявляют.

Как считает C. Verfaillie, в изучении MAPCs достигнут существенный прогресс - показана возможность их выделения из разных тканей (изначально использовался только костный мозг) и из разных видов животных (изначально выделяли из тканей мышей, крыс и человека) [2]. Всего о MAPCs было опубликовано около 30 статей. Лицензию на производство запатентованных в University of Minnesota клеток уже приобрела компания Athersys (Кливленд, штат Огайо).

Как указывалось выше, MAPCs являются не единственными взрослыми клетками, которые считают близкими к ЭCК. Эту роль возлагают также и на другие популяции [3-5]. Пока сложно судить, являются ли обнаруженные разными исследователями CК проявлениями одних и тех же клеток, или же каждая обнаруженная популяция является уникальной. Также сложно однозначно утверждать, действительно ли существует та или иная популяция клеток in vivo, если ее нельзя непосредственно выделить из ткани, основываясь на экспрессии уникальных маркеров. Cама C. Verfaillie предельно осторожна в своих комментариях по поводу MAPCs, а на сайте SCl утверждается, что нельзя исключить того, что MAPCs являются артефактом культивирования. Эти опасения недавно обострились в связи с редакционной заметкой в научно-популярном журнале New Scientist [7]. Редакция журнала усомнилась в подлинности и уникальности рисунков к статье 2002 года, опубликованной группой C. Verfaillie в журнале Nature, а также в ряде последующих работ этой группы. C. Verfaillie ответила, что данные, опубликованные в 2002 году, должны быть ещё раз проверены по карте маркёров MAPC, поскольку протокол их выделения усовершенствовался. Главный редактор журнала Nature - Philip Campbell в ответ на заметку в New Scientist сказал, что редакция свяжется с авторами работы и, возможно, с рядом экспертов для уточнения достоверности данных [7]. Таким образом, факт существования отдельной популяции взрослых стволовых клеток MAPC до сих пор остается под вопросом.

About the authors

O. Doroshenko

Author for correspondence.
Email: redaktor@celltranspl.ru
Russian Federation

References

Supplementary files