В 2012 году японская исследовательская группа обнаружила, что клетки кожи человека приобретают плюрипотентность при контакте с молочнокислыми бактериями (lactobacillus acidophilus). Теперь та же группа исследователей обнаружила, что причиной превращения соматических клеток в плюрипотентные стволовые клетки является рибосома, клеточная органелла, синтезирующая белок.

Долгое время считалось, что клетки кожи и нервные клетки, подвергшиеся клеточной дифференцировке у позвоночных, не преобразуются в другие типы клеток. Однако эксперименты по ядерной трансплантации, проведенные сэром Джоном Гердоном, и открытие iPS-клеток профессором Шиньей Яманакой, одним из лауреатов Нобелевской премии по физиологии и медицине за 2012 год, выявили возможность повторной дифференцировки клеток, которые, как считалось, достигли своей последней стадии дифференцировки. Зрелые клетки, которые принудительно дифференцируются в новые типы клеток, могут называться "перепрограммированными клетками".iPS-клетки - это плюрипотентные клетки, которые перепрограммируются путем принудительной экспрессии четырех субфакторов в зрелых клетках. Эти iPS-клетки созданы искусственно и в природе не встречаются в нашем организме.

Исследовательская группа из Университета Кумамото в Японии в течение нескольких лет изучала первоначальную функцию инициализации в организме человека. В 2012 году они ввели lactobacillus acidophilus в клетки кожи человека, которые индуцировали дифференцировку в нейроны и хондроциты. Считается, что эукариотические организмы появились около 2 миллиардов лет назад, и это исследование в некоторой степени подтверждает теорию их происхождения, эндосимбиотическую теорию. Теория утверждает, что прокариотические клетки приобрели внутриклеточные органеллы, такие как митохондрии, в результате бактериальной инфекции. Предполагалось, что клетки постоянно подвергаются различным бактериальным инфекциям, и, внедряя внутриклеточные вещества бактерий в цитоплазму и ядро клетки-хозяина, они эволюционируют в клетки с разнообразными свойствами.

Новаторское исследование, проведенное Университетом Кумамото, подтвердило, что включение рибосом в клетки кожи человека приводит к образованию новой клеточной массы и что вещество, инициирующее клетки, полученное из лактобацилл, также является рибосомой. Рибосомы - это клеточные органеллы, которые синтезируют белки на основе информации, полученной с помощью РНК, и присутствуют в клетках почти всех организмов. Они состоят из двух больших и маленькой 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 дрожжей и фибробластов человека, также обладают одинаковой инициализирующей активностью.

Известно, что отдельные белки, входящие в состав рибосом, выполняют широкий спектр функций. Например, мыши с генетическим дефицитом рибосомального белка (L38) часто имеют лишнее ребро. Это означает, что белки, участвующие в инициализации клеток, должны присутствовать среди белков, из которых состоит рибосома.

"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".

https://www.biosciencetechnology.com/news/2018/02/researchers-discover-ribosomes-induce-somatic-cell-pluripotency