Древний вирус - прародитель стволовых клеток

Исследователи из Канады и Сингапура обнаружили в человеческом геноме остатки ДНК древнего вируса, без которых невозможна дифференциация стволовых клеток в различные типы живых тканей.

В статье, опубликованной в издании Nature Structural and Molecular Biology, ученые описывают процесс удаления фрагмента ДНК древнего вируса из стволовых клеток человека. Это отключение приводит к тому, что стволовые клетки перестают быть плюрипотентными, то есть не могут превращаться в различные типы клеток, присутствующие в организме человека. Судя по всему, ученые обнаружили важную часть процесса превращения обычных клеток в плюрипотентные. Это открытие может дать мощный толчок развитию регенеративной медицины.



Человеческая эмбриональная клетка в клеточной культуре. Без остатков ДНК древнего вируса эта клетка способна превращаться лишь в фибробласты, то есть соединительную ткань

Все клетки в организме человека начинаются со стволовых клеток, обладающих свойством плюрипотентности. Ученые до сих пор не знают, каким образом стволовая клетка «выбирает», в какой тип клетки превратиться. Когда эта тайна будет раскрыта, врачи смогут лечить множество заболеваний, включая регенерацию поврежденных конечностей.

Ученые в курсе того, что в ДНК человека присутствует вирусный генный материал – это результат ретровирусных инфекций миллионы лет назад. Ретровирусы воспроизводятся, вводя свою собственную ДНК в ДНК хозяина, и если это происходит в половых клетках, то вирусная ДНК в конечном счете передается потомству. До сих пор ученые полагали, что вирусная ДНК это просто «мусор», который не выполняет никаких важных функций. Однако теперь ясно, что по крайней мере один тип вирусной ДНК, так называемый HERV-H, выполняет важную роль в плюрипотентности.

В ходе экспериментов, ученые вводили в человеческие клетки небольшое количество модифицированной РНК, которая подавляла HERV-H. Оказалось, что это лишает стволовые клетки способности превращаться в любые клетки человеческого организма, они превращались лишь в фибробласты, то есть клетки, находящиеся в соединительной ткани. Более тщательное изучение этого явления показало, что подавление HERV-H вызывает снижение выработки белков, необходимых для плюрипотентности. Таким образом, у людей существует остаток вирусной ДНК, без которой нормальное развитие человеческого организма невозможно.

Возможно, и другие «мусорные» участки вирусных геномов играют не менее важную роль в организме человека. Это больше, чем мусор, оставшийся от инфекций. Вирусы серьезно повлияли на эволюцию человека, исследования в данной области могут решить множество прикладных задач, вплоть до радикального продления жизни человека.

Кусок вирусной ДНК HERV-H позволяет человеческим стволовым клеткам превращаться в различные типы живых тканей. Фактически, миллионы лет назад неизвестный вирус заразил нас жизнью.

Адрес новости: http://www.cnews.ru/news/line/index.shtml?2014/04/01/566384