Білок з маточного молочка стимулює «стовбурові» гени в ембріональних клітинах ссавців, затримуючи їх спеціалізацію.
Ми знаємо, що у бджіл є різні касти: є особини, які збирають нектар і пилок, є ті, які піклуються про личинок, тощо. Всі робочі бджоли - самки, крім них є ще самці-трутні. Але всі вони, і робочі самки, і трутні, відрізняються від цариці-матки, яка помітно більша за своїх підданих.
Але якщо матка більша, значить, в її організмі довше працювали стовбурові клітини, які виробляють всі типи спеціалізованих клітин: серцевих, м'язових, нервових тощо. Будь-який організм починається з ембріональних стовбурових клітин, які діляться, діляться і діляться, попутно набуваючи спеціалізацію. У бджолиній матці стовбурові клітини діляться довше, ніж у робочих бджолах, тому вона і виходить більшою.
Але ж у робочих бджіл і матки гени однакові. Значить, вони по-різному у них працюють - тобто гени, що підтримують у клітини в стовбуровому стані, у матки працюють довше. Очевидно, вся справа в харчуванні. Як ми знову ж таки знаємо, тих личинок, яким належить стати царицями вуликів, бджоли-годувальниці вигодовують тільки маточним молочком, і це ж молочко все життя їсть сама цариця. (Личинки, які призначені в робітниках, теж спочатку їдять молочко, але досить швидко туди починають підмішувати нектар і пилок.)
У складі маточного молочка є білок під назвою ройялактин, якому, як вважається, молочко багато в чому зобов'язане своїми властивостями: ройялактин управляє активністю генів, допомагаючи личинці стати царицею. Дослідники зі Стенфорда вирішили перевірити, як бджолиний білок діятиме на ембріональні стовбурові клітини мишей. Ці клітини, якщо їх вирощувати в лабораторії, доводиться весь час обмежувати, щоб вони не починали спеціалізуватися, для чого в їх живильне середовище додають особливі регуляторні білки, які гальмують спеціалізацію і затримують стовбурові клітини в стовбуровому стані.
У статті в Nature Communications сказано, що якщо до клітин додавали бджолиний білок, то клітини залишалися стовбуровими без жодних додаткових хитрощів. Ройялактин стимулював активність генів, які підтримували клітини у «всемогутньому» недифференційованому стані - вони продовжували ділитися, зберігаючи можливість перетворитися на що завгодно, в який завгодно тип клітин.
У хребетних ройялактину немає, але є схожий білок NHLRC3, який активний під час ембріонального розвитку. В експериментах він діяв на мишачі ембріональні клітини точно так само, як ройялактин. (Цікаво, що NHLRC3 (який перейменували в білок Regina, тобто білок «королева») за амінокислотною послідовністю не схожий на бджолиний білок - але зате він схожий за формою, за тривимірною структурою.)
Від стовбурових клітин у нас залежить дуже багато чого; багатьох захворювань, особливо тих, що приходять з віком, можна було б уникнути, якби ми вміли керувати своїми стовбуровим клітинами - наприклад, минулого року ми писали, що старіння всього організму можна затримати, якщо оновити стовбурові клітини гіпоталамусу.
Чи є у ройялактину і NHLRC3 якісь медичні перспективи, чи можуть вони, наприклад, прискорювати загоєння ран, покажуть подальші експерименти. Секрет стовбурових клітин, звичайно, не зводиться тільки до одного білка, але чим більше ми будемо знати про них, тим більш досконалою буде наша клітинно-стовбурова медицина.