Во время эмбрионального развития поджелудочная железа, желчный пузырь и печень развиваются из общего пула предков. Новое исследование Центра стволовых клеток & Доктор Франческа Спаньоли и его коллеги из Regenerative Medicine предполагают, что субпопуляция предшественников поджелудочной железы, которая находится на границе между панкреатобилиарным зачатком и печенью, поддерживается в мультипотентном состоянии с помощью сигналов, поступающих из соседнего кишечника.
В течение нескольких лет лаборатория Spagnoli была заинтересована в объяснении механизмов происхождения печени и поджелудочной железы с долгосрочной целью разработки варианта лечения диабета.
"Проект стартовал в моей лаборатории несколько лет назад," говорит Спаньоли. "В течение нескольких лет нас интересовало, как разные типы клеток, такие как печень и поджелудочная железа, возникают из общих предшественников и приобретают особую форму для формирования функциональных органов. Насколько пластичны эти клеточные состояния? Можем ли мы использовать пластичность клеток между печенью и поджелудочной железой для создания новых регенеративных методов лечения диабета??"
Эта работа расширяет понимание учеными клеточных процессов, управляющих ранним органогенезом – формированием органов. Полученные данные указывают на устойчивую пластичность, лежащую в основе гепато-панкреатобилиарного развития.
Поддержание мультипотентных клеток в развивающемся органе может иметь такую же цель, как поддержание ниши стволовых клеток во взрослой ткани, обеспечение гомеостатической регуляции и повышение устойчивости во время органогенеза – например, после задержки развития или потери популяции клеток с ограниченным клонированием. Неспособность поддерживать такой мультипотентный домен-предшественник может привести к генетическим синдромам человека, а также к порокам развития человека, проявляющимся в полиорганных фенотипах в печени, поджелудочной железе и желчном пузыре.
Отмечая влияние их исследования и их планы на будущее, д-р Спаньоли говорит, что "Это поистине междисциплинарное исследование, мы объединили подходы компьютерного моделирования и генетики мышей, чтобы показать, что мультипотентные клетки-предшественники, которые имеют потенциал для заселения дерева гепато-панкреатобилиарной линии, продолжают развиваться. Следующим шагом будет изучение такой пластической мультипотентной популяции у людей и использование их потенциала для регенеративной медицины. Это также может помочь пролить свет на механизмы, лежащие в основе генетических синдромов человека, а также пороков развития человека, включая многоорганные фенотипы в печени, поджелудочной железе и желчном пузыре."
Исследование опубликовано в журнале Nature.