Трансфекция в ЭСК конструкции, собранной из гена аминогликозидфосфотрансферазы под промотором тяжелой цепи миозина, позволяет получить мигрирующую популяцию кардиомиоцитов, способных активно встраиваться в мышечный синцитий реципиента (Leiden, 1999; Rittenger, 1999).

При нормальном развитии зародыша начальные этапы миогенной дифференцировки клеток in vivo инициируются индукцией синтеза транскрипционных факторов. Период раннего миогенеза контролируется тканеспецифическими регуляторами семейства bHLH, которые активируют транскрипцию мышечных генов. В ранних миобластах экспрессируются гены myoD и ту/5, а на более поздних этапах миогенеза в миотубах и миофибриллах появляются myogenin и mrf4 (Olson, 1992; Olson, Klein, 1994; Озернюк, 1998).

В культуре ЭСК первые миобласты возникают на 4-е (линия BLC6) или 5-7-е сутки (линия D3) после прикрепления эмбриоидных телец к желатиновой подложке (Rohwedel et al., 1994; Guan et al., 1999). Затем, через 24-48 часов, миобласты сливаются в миотубы. Первыми экспрессируются гены семейства bHLH, прежде всего ту/5. Несколько позднее наблюдается экспрессия генов myogenin и myoD, а также гена М-кадгерина, кодирующего структурный белок М-линии. На терминальных стадиях дифференцировки в миотубах экспрессируется ген ту/6.

Наиболее ранняя экспрессия показана для тинина и небулина, несколько позднее синтезируются М-кадгерин, миогенин и тяжелые цепи саркомерного миозина. Таким образом, последовательность экспрессии генов и синтеза белков в процессе дифференцировки мышечной ткани in vitro в целом подобна таковой in vivo (Мануйлова и др., 2001).

В настоящее время наиболее изучены дифференцировочные эффекты таких факторов роста как FGF, TGF, активин-А, ВМР-4, HGF, EGF, NGF и ретиновая кислота (Shuldiner, 2000). По дифференцирующему эффекту, выявленному в ряде исследований, данные факторы разделяют на три категории. В первую группу включены факторы роста, индуцирующие, главным образом, формирование мезодермальных клеток (активин А и TGF).

Во вторую вошли факторы, активирующие экспрессию экто- и мезодермальных маркеров (ретиноевая кислота, EGF, ВМР-4 и FGF). Третья категория представлена факторами, которые позволяют индуцировать дифференцировку ЭСК в клетки всех трех эмбриональных зародышевых листков (Odorico et al., 2001). В последнее время появились сообщения о дифференцирующем действии аскорбиновой кислоты, индуцирующей образование из ЭСК человека кардиомиоцитов (Takahashi et al., 2003).

Перед анализом терапевтической эффективности трансплантации ЭСК и их производных резюмируем приведенный выше материал. Возможности ЭСК в плане полной реализации эмбриогенеза in vitro недостаточны, поскольку дефекты развития в этом случае обусловлены отсутствием мезенхимальных стволовых клеток, которые в организме возникают автономно и независимо от ЭСК.

Генетические потенции ЭСК меньше генетического потенциала зиготы, поэтому непосредственно для клонирования зародышей ЭСК не используются. Уникальный биологический потенциал ЭСК как единственных клеток, в которых программы развития развернуты в полном объеме последовательной реализации, находит применение в исследованиях по изучению функции генов. С помощью ЭСК проводится расшифровка первых комбинаций сигналов, активирующих экспрессию ранних и поздних генов, кодирующих развитие трех зародышевых листков.

Сохранение плюрипотентности генома ЭСК in vitro делает их уникальным инструментом для репаративной регенерации, способным в автоматическом режиме восполнять клеточные потери при повреждении органов и тканей. В идеальном гипотетическом варианте можно допустить, что "... при трансплантации донорских ЭСК в организм реципиента переносятся компактно упакованные программы, которые при благоприятных условиях реализуются в строительство новой ткани", способной "... эффективно встраиваться в организм реципиента как на морфологическом, так и функциональном уровне" (Репин, 2001).

- Читать далее "Активность дифференцированных стволовых клеток. Пересадка эмбриональных стволовых клеток"