Долгое время считалось, что кожные и нервные клетки, подвергшиеся клеточной дифференцировке у позвоночных, не трансдифференцируются в другие типы клеток. Однако эксперименты сэра Джона Гардона по пересадке ядер и открытие iPS-клеток профессором Шинья Яманака, со-лауреатом Нобелевской премии по физиологии и медицине 2012 года, выявили возможность повторной дифференцировки клеток, которые, как считалось, достигли своего окончательного состояния. -этап дифференциации.
Зрелые клетки, которые принудительно дифференцируются в новые типы клеток, могут называться «перепрограммированными клетками». iPS-клетки представляют собой плюрипотентные клетки, которые перепрограммируются путем принудительной экспрессии четырех субфакторов в зрелых клетках. Эти iPS-клетки созданы искусственно и не существуют в нашем организме естественным образом.Исследовательская группа из Университета Кумамото, Япония, уже несколько лет изучает исходную функцию инициализации в человеческом теле. В 2012 году они внедрили Lactobacillus acidophilus в клетки кожи человека, которые вызвали дифференцировку в нейроны и хондроциты.
Считается, что эукариотические организмы возникли около 2 миллиардов лет назад, и это исследование предоставило некоторую поддержку теории эндосимбиоза, теории эволюции эукариотических клеток. Теория утверждает, что прокариотические клетки приобрели внутриклеточные органеллы, такие как митохондрии, в результате бактериальной инфекции. Предполагается, что прокариоты постоянно подвергались воздействию различных бактериальных инфекций и, включив внутриклеточные вещества бактерий в цитоплазму и ядро клетки-хозяина, они превратились в клетки с различными свойствами.
Новаторское исследование Университета Кумамото подтвердило, что включение рибосом в клетки кожи человека приведет к формированию новых клеточных масс, и что вещество, инициирующее клетки, полученное из Lactobacillus, также является рибосомой. Рибосомы — это клеточные органеллы, которые синтезируют белки из информации, полученной из РНК, и присутствуют в клетках почти всех организмов. Они состоят из двух больших и малых субъединиц и представляют собой комплекс, состоящий из 50 или более видов белков и по крайней мере трех типов РНК. Исследователи также обнаружили, что рибосомы, полученные из клеток фибробластов дрожжей и человека, также обладают одинаковой инициализирующей активностью.
Известно, что отдельные белки, составляющие рибосому, выполняют множество разнообразных функций. Например, у мышей с генетической недостаточностью рибосомного белка (L38) часто бывает дополнительное ребро. Это означает, что белки, участвующие в инициализации клетки, должны существовать среди белков, составляющих рибосому.«Наше исследование также показало, что клетки, инициализированные рибосомами, могут останавливать рост клеток», — сказал руководитель исследования, доцент Кунимаса Охта из Университета Кумамото. «Мы ожидаем, что применение инициализированных клеток на основе рибосом к раковым клеткам позволит остановить пролиферацию раковых клеток и изменить характеристики рака.
В будущем мы надеемся разработать безопасные противораковые препараты на основе нашего открытия рибосом».