В результате инновационного исследования ученым МГУ удалось совершить прорывное открытие — обнаружить на поверхности мезенхимных стволовых/стромальных клеток человека особые мембранно-ассоциированные везикулы. Это достижение стало возможным благодаря применению передового метода криоэлектронной микроскопии. Современный микроскоп, позволяющий исследовать наноструктуры биообъектов в замороженном состоянии, является частью уникального комплекса «Трехмерная электронная микроскопия и спектроскопия». Открытие имеет огромное значение, поскольку внеклеточные везикулы выступают ключевыми участниками межклеточного взаимодействия и могут использоваться для диагностики различных заболеваний. Исследование получило поддержку гранта Междисциплинарной научно-образовательной школы МГУ «Молекулярные технологии живых систем и синтетическая биология», а его результаты опубликованы в авторитетном издании «Наноиндустрия».
Внеклеточные везикулы представляют собой удивительные природные «почтовые отправления», с помощью которых клетки организма обмениваются важными биологическими сигналами. Эти микроскопические контейнеры содержат сложные комбинации активных веществ, оказывающих мощное воздействие на клетки-получатели. Их роль трудно переоценить — везикулы участвуют в формировании эмбриона, работе иммунной системы, обновлении тканей и процессах старения. Недавно научное сообщество открыло новый класс везикул — МАВ (мембранно-ассоциированные внеклеточные везикулы), которые, в отличие от своих «путешествующих» собратьев, остаются прикрепленными к клеточной мембране. Природа и функции этих частиц вызывают огромный интерес у исследователей.
«МАВ долгое время оставались в тени из-за сложности их изучения, требующего специальных методик. Однако последние данные показывают, что клетки производят эти везикулы в значительных количествах. Мы решили детально исследовать их роль в межклеточной коммуникации», — поделилась Анастасия Ефименко, возглавляющая лабораторию Центра регенеративной медицины Медицинского научно-образовательного института МГУ.
Исследователи впервые получили изображения МАВ на поверхности мезенхимных стволовых/стромальных клеток человека благодаря криоэлектронной микроскопии. Для этого был применен инновационный подход — клетки выращивали на специальной золотой сетке с углеродным покрытием, совместимой с криоэлектронным микроскопом. После замораживания образцов ученые обнаружили сферические частицы с двухслойной мембраной размером 50-750 нм, располагающиеся около клеточных мембран.
«Криоэлектронная микроскопия открывает замечательные возможности для изучения везикул при минимальном вмешательстве в их структуру», — отметила Ольга Соколова, профессор кафедры биоинженерии биологического факультета МГУ.
Это исследование закладывает фундамент для дальнейшего изучения физиологических функций МАВ в процессах межклеточного взаимодействия и механизмов их связи с клеточными мембранами.
