Эмбриональные стволовые клетки (ЭСК), благодаря их плюрипотентности и неограничеснной способности к пролиферации, представляют собой весьма привлекательный источник материала для регенеративной терапии болезней почек. Однако использование этих клеток затруднено вследствие связанных с ними проблем как медицинского, так и этического характера. Видимо, хорошей альтернативой ЭСК могут быть индуцированные полипотентные стволовые клетки (ИПСК), технология получения которых из клеток взрослого организма была недавно разработана.
Целью работы японских ученых из Keio University School of Medicine (Токио) была направленная дифференцировка мышиных ИПСК (и для сравнения ЭСК) в клетки почечной ткани. ИПСК были получены из фибробластов кожи при помощи вирусной трансфекции 4 факторами транскрипции — Oct4, Sox2, c-Myc и Klf4. После индукции дифференцировки полученные как из ЭСК, так и из ИПСК клетки экспрессировали характерные маркеры клеток почечной ткани, как было показано при помощи ПЦР в реальном времени. Кроме того, в обеих клеточных культурах постоянно возрастала экспрессия специфического тубулярного маркера, KSP, достигая максимума к 18-му дню после начала дифференцировки. Однако было отмечено, что дифференцировка ИПСК идет несколько медленнее, чем ЭСК.
Таким образом, была показана возможность получения клеток почечной ткани как из ЭСК, так и из ИПСК.
Ученые также исследовали влияние на направленную дифференцировку стволовых клеток нескольких факторов. В случае ЭСК дифференцировке в метаферическую мезенхиму способствовали GDNF и BMP7, а активин усиливал дифференцировку в тубулярные клетки. Дифференцировка ИПСК в тубулярные клетки также усиливалась под влиянием активина, но в меньшей степени.
Авторы работы делают вывод, что оба исследованных типа стволовых клеток пригодны для получения клеток почечной ткани для использования в регенеративной терапии почек. Наиболее подходящим фактором для направленной дифференцировки является активин.
Материалы исследования представлены в статье Morizane R, Monkawa T, Itoh H. Differentiation of murine embryonic stem and induced pluripotent stem cells to renal lineage in vitro. Biochem Biophys Res Commun. 2009 Oct 30. [Epub ahead of print]