Через пять часов после рассвета

Фильм «Основной инстинкт» в свое время всколыхнул весь мир, напомнив людям о том, что организм, вернее мозг человека, ищет прежде всего удовлетворения той же жажды и голода – пищевого и сексуального. Средоточием их в мозге является гипоталамус – небольшой отдел, лежащий под зрительным бугром, или таламусом, откуда и название. Но клетки гипоталамуса действуют не сами, а через посредство гормонов, синтезируемых клетками гипофиза. На границе этих двух «базовых» структур обнаружены клетки, гены в которых включает┘ свет! Вот почему люди по весне, когда продолжительность светового дня увеличивается, «оживают», а женщины и девушки хорошеют и расцветают прямо на глазах.

Свет через «связку» гипоталамус–гипофиз подхлестывает функцию той же щитовидной железы, регулирующей обмен в нашем организме. Ее активность вызывает «выброс» из костного мозга стволовых клеток крови. Ученые нашли ген, активация которого приводит к пику выхода стволовых клеток, достигающему максимума через пять часов после рассвета. Минимум выхода естественно приходится на пять часов после наступления темноты. Получается эдакое молекулярно-клеточное «От заката до рассвета» а-ля Квентин Тарантино.

Процесс высвобождения стволовых клеток находится под контролем особого фермента, отщепляющего от белков ацетильные группы. Это приводит к «сайленсингу», или замалчиванию активности генов.

Точное знание всех этих процессов необходимо для успешного перепрограммирования, «перезагрузки» соматических клеток, из которых затем получают стволовые, чтобы использовать их для терапии. Этот процесс подразумевает манипулирование веществом хромосом (хроматином), которое у плода происходит в начале второй трети беременности. «Активирование» хромосом осуществляется с помощью процесса, обратного отрыву ацетильных групп. При этом включаются так называемые гены плюрипотентности, то есть «множественности» будущей судьбы клеток. Таких типов клеток, из которых состоит наш организм, более 200. А вот генов плюрипотентности оказалось всего четыре.

Для оживления и перепрограммирования клеток оказался достаточным «коктейль» всего из четырех белков. С его помощью удалось получить сначала стволовые клетки макаки-резус, а затем и человека, что явилось одним из больших открытий конца 2007 года. Все это открыло дорогу к терапевтическому клонированию стволовых клеток, два примера которых хотелось бы привести.

Первый касается получения клеток поджелудочной железы из эмбриональных стволовых клеток человека. Из них получили клетки островков Лангерганса, «отвечающие» синтезом и выделением белкового гормона инсулина на повышение глюкозы в крови. Клетки, пересаженные в поджелудочную железу иммунодефицитных мышей, защищали животных от резкого повышения содержания глюкозы. Ученые возлагают большие надежды на технологию получения клеток поджелудочной железы из эмбриональных стволовых клеток человека, дающих в культуре 250 поколений в год, то есть поколение каждые полтора дня!

Японские специалисты из университета Саппоро сумели «победить» цирроз печени. Цирроз – это фиброз, возникающий в результате повышенной активности особых звездчатых – stellate – клеток, вырабатывающих повышенные количества коллагеновых волокон-фибрилл. Они откладываются в пространстве между клетками печени и стенкой питающего капилляра. Способов «растворить» отложившийся коллаген в настоящее время не существует. Поэтому его слой постепенно утолщается, все больше и больше отдаляя гепатоциты от питания, в результате чего они начинают гибнуть. Японские ученые предложили использовать так называемые короткие РНК (siRNA), которые интерферируют, то есть подавляют, активность гена, ответственного за синтез коллагена.

«Лечебную» РНК защитили от разрушающего действия соответствующих ферментов с помощью липосом, хорошо знакомых женщинам, использующим кремы с липосомами. Эти жироподобные микросферы хороши тем, что они легко проникают в клетку, как бы «растворяясь» в жировой оболочке ее мембраны. Попав в гепатоциты, siRNA заблокировала синтез коллагена, что привело к деградации фиброзного слоя и «разрешению» цирроза.

Остается теперь ждать «переноса» новой биотехнологии с мышей на человека.