Ученые на шаг приблизились к выращиванию хрящей в лаборатории

Любой, у кого есть артрит, может оценить, насколько это было бы полезно, если бы ученые могли выращивать хрящ в лаборатории. С этой целью ученые из Школы медицины имени Кека совместно с коллегами из нескольких учреждений решили изучить, как активность генов стимулирует развитие хряща. Основываясь на своих молекулярных исследованиях, они впервые выявили и охарактеризовали уникальные популяции клеток, которые образуют поверхностную зону человеческого хряща. Поверхностная зона играет наиболее важную роль в смягчении суставов и часто частично или полностью стирается при артрите.

«Наши результаты не только предлагают уникальный молекулярный атлас развития скелета человека, но и определяют стратегию восстановления хряща», сообщили исследователи.

В серии экспериментов Gabriel B. Ferguson и Ben Van Handel сравнили активность генов развивающихся человеческих хрящевых клеток с несколькими другими типами клеток: предшественниками костей, мышц, сухожилий и связок. По мере созревания хряща гены, специфичные для хряща, становились все активнее, в то время как гены, связанные с другими типами клеток, подвергались репрессиям.

Затем ученые сравнили эти развивающиеся человеческие хрящевые клетки с эквивалентными клетками мышей. Команда обнаружила много общего в активности генов.

Исследователи также провели подробное сравнение обычных человеческих хрящевых клеток и человеческих хрящевых клеток, полученных из стволовых клеток, с учетом генетики, генетической регуляции и функции. Они выяснили, что хрящ, полученный из стволовых клеток, не развивается полностью в чашке Петри, а скорее сохраняет генетические признаки, характерные для фетального хряща. Однако когда ученые пересадили человеческий хрящ, полученный на основе стволовых клеток, на определенном этапе развития в крысу, этот хрящ потерял свои эмбриональные признаки и полностью созрел.

Результаты исследования были опубликованы в «Nature Communications».