Исследование, опубликованное в прошлом году в Stem Cell Reports, рассказывает о возможном способе лечения глухоты: стволовые клетки, введенные во внутреннее ухо, могут преобразовываться в слуховые нейроны. Но у открытия есть и обратная сторона: процесс заставляет клетки слишком быстро делиться, провоцируя развитие рака.
Нейрон, полученный из стволовых клеток, находящийся в улитке внутреннего уха у мыши. Новый нейрон отмечен красным, волосковые клетки, которые преобразуют звуки в нервные сигналы — зеленым, а волосковые пучки — синие. Credit: Zhichao Song et al. / Stem Cell Reports 2017
Волосковые клетки внутреннего уха преобразуют звуковые колебания жидкости внутри улитки в электрические сигналы, которые передаются по слуховому нерву в ствол мозга и далее в слуховую кору больших полушарий. Когда человек часто подвержен воздействию сильного шума, волосковые клетки повреждаются, что приводит к нарушению нейронных процессов и медленной гибели слуховых нейронов. Стоит отметить, клетки гибнут постепенно, а потому человек не замечает, как у него начинает ухудшаться слух.
«Потеря слуха в среднем затрагивает 15 процентов американского населения, – говорит Келвин Я. Кван (Kelvin Y. Kwan), руководитель работы и доцент кафедры клеточной биологии и неврологии в Школе искусств и науки Ратгерского университета (США), — на протяжении многих лет вы не понимаете, что плохо слышите, пока не проходите специальное тестирование. Мы – одна из немногих лабораторий, пытающихся выяснить, как решить проблему потери слуха».
В своем исследовании ученые из Ратгерского университета сверхэкспрессировали (активировали больше нормального) ген под названием NEUROG1, чтобы стволовые клетки уха трансформировались в слуховые нейроны.
В ходе работы они отмечали, что трансформацию стволовых клеток в слуховые нейроны можно контролировать, по крайней мере, в чашке Петри. Однако, закономерно получались и непредсказуемые побочные эффекты, заключающиеся в усиленной пролиферации стволовых клеток.
Ученые также обнаружили, что хроматин – ДНК и РНК в комплексе с белками-гистонами – влияет на функционирование NEUROG1. Внося специфичные изменения в хроматин, можно снизить излишнюю активность деления стволовых клеток. Этого можно достигнуть с помощью добавления специальных веществ к экспериментальным культурам в чашках Петри. Однако, то, что получится в итоге – тема для дальнейших экспериментов.
Текст: Анастасия Тихомирова
NEUROG1 Regulates CDK2 to Promote Proliferation in Otic Progenitors by Zhichao Song, Azadeh Jadali, Bernd Fritzsch, Kelvin Y. Kwan in Stem Cell Reports. Published November 2017
DOI:https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2017.09.011