Представьте себе, что вы поворачиваете время вспять для человеческих клеток, не просто до их эмбрионального состояния, но даже дальше, до стадии, напоминающей самые первые дни жизни. Этой амбициозной цели добивались исследователи из Гуанчжоуского института биомедицины и здоровья, и, хотя их первоначальная публикация в Nature потребовала исправления, лежащая в ее основе наука продолжает расширять границы регенеративной медицины и нашего понимания раннего развития человека.

В оригинальной статье, опубликованной в марте 2022 года, исследовалось создание человеческих плюрипотентных стволовых клеток (hPSCs), которые можно было бы "вернуть" к стадии, подобной восьмиклеточному эмбриону. Это важно, потому что клетки на этой стадии, известные как тотипотентные клетки, обладают замечательной способностью развиваться в любой тип клеток в организме, включая плаценту. Понимание и использование этой тотипотентности может произвести революцию в таких областях, как тканевая инженерия и открытие лекарств.

Однако первоначальная публикация содержала ошибку в разделе "Методы", касающуюся исследования на животных и заявления об этике. В исправлении уточняется, что эксперименты на животных, включая химеры "человек-мышь" и эксперименты с человеческими бластоидами, были рассмотрены и одобрены Комитетом по уходу за животными и их использованию и Комитетом по этике исследований с участием людей под определенными номерами лицензий. Эти комитеты, состоящие из ученых, врачей и юристов, тщательно оценили план эксперимента, происхождение и согласие на использование человеческих материалов, а также квалификацию исследователей. В исправлении подчеркивается, что исследования соответствовали соответствующим международным нормам, включая Руководство 2016 года.

Хотя исправление касается важнейшего аспекта этического надзора, основное научное направление остается предметом пристального интереса. Способность генерировать клетки, напоминающие восьмиклеточную стадию, открывает двери для изучения самых ранних стадий развития человека с беспрецедентной детализацией. Теперь исследователи могут изучать молекулярные механизмы, которые управляют тотипотентностью и переходом к плюрипотентности, когда клетки могут дифференцироваться в любой тип клеток в организме, но не в плаценту.

"Понимание сигналов, которые контролируют эти ранние решения о развитии, имеет фундаментальное значение", - объясняет доктор Аня Шарма, биолог стволовых клеток из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, которая не принимала участия в исследовании. "Если мы сможем точно контролировать эти пути, мы потенциально сможем генерировать определенные типы клеток для терапевтических целей с большей эффективностью и точностью".

Потенциальные применения огромны. Представьте себе создание функциональных человеческих органов в лаборатории для трансплантации или разработку новых методов лечения таких заболеваний, как диабет или болезнь Паркинсона, путем замены поврежденных клеток здоровыми, выращенными в лаборатории. Возможность моделировать раннее развитие человека in vitro также может дать ценную информацию о причинах врожденных дефектов и выкидышей.

Однако исследование также поднимает этические вопросы. Использование человеческих эмбрионов, даже на самых ранних стадиях, является деликатной темой, и создание химер "человек-животное" требует тщательного этического надзора. Исправление к оригинальной статье подчеркивает важность прозрачности и строгого этического анализа в этой области.

Несмотря на трудности, стремление к тотипотентным стволовым клеткам представляет собой значительный шаг вперед в регенеративной медицине. Такие компании, как Cellular Dynamics International, компания Fujifilm, уже разрабатывают и коммерциализируют клеточные линии, полученные из hPSC, для исследований и открытия лекарств. Способность генерировать клетки, более близкие к тотипотентному состоянию, может еще больше повысить полезность этих продуктов, предоставляя исследователям более универсальные инструменты для изучения биологии человека и разработки новых методов лечения.

Заглядывая в будущее, можно сказать, что в этой области, вероятно, произойдут дальнейшие достижения в технологиях манипулирования судьбой стволовых клеток. Исследователи изучают новые методы перепрограммирования клеток, включая использование малых молекул и редактирование генов на основе CRISPR. По мере углубления нашего понимания раннего развития человека мы можем ожидать еще более инновационных подходов к использованию силы стволовых клеток для терапевтической пользы. Путь к полному пониманию и контролю тотипотентности только начинается, но потенциальные выгоды огромны.