Эмбриональные стволовые клетки (ЭСК), благодаря своей способности к дифференцировке во все клетки организма, являются перспективным материалом для целей регенеративной медицины. В настоящее время плюрипотентные стволовые клетки (iPS), которые обладают схожими с ЭСК свойствами, так же представляют большой интерес для исследователей с целью создания новых методов регенерации тканей и органов. Широкий потенциал стволовых клеток к дифференцировке является как преимуществом, так и недостатком для эффективного и повсеместного применения этих клеток. Непосредственная трансплантация стволовых клеток — ЭСК и iPS – невозможна вследствие формирования тератом. Поэтому все разрабатываемые подходы к регенерации тканей с помощью трансплантации стволовых клеток включают существенную стадию — дифференцировку клеток в заданном направлении. Это означает, что клетки обрабатывают различными факторами и активными веществами с той целью, чтобы они получили соответствующие сигналы и пошли по пути дифференцировки в определенные клеточные типы. Но эта фаза значительно усложняет методику восстановления различных тканевый повреждений. Кроме того, не всегда популяция стволовых клеток полностью дифференцируется в необходимую клеточную линию, таким образом после трансплантации такой гетерогенной клеточной популяции риск образования тератом сохраняется.Ученые из Медицинской школы Университета Стэнфорда разработали технологию дифференцировки клеток «внутри организма». Исследователи показали, что макроокружение стволовые клеток способствует их успешной дифференцировке в клетки окружающих тканей. Используя модель дефекта кости черепной коробки мышей ученые показали, что ЭСК, а также iPS, на подложке, содержащей белок BMP-2, который является ключевым фактором остеогенной дифференцировки, эффективно восстанавливали дефект. BMP-2 служил триггером, запускающим дифференцировку, но именно макроокружение, то есть клетки и белки костной ткани, окружающие дефект, способствовали эффективной дифференцировке без образования тератом. Эффективность дифференцировки составила 98% при использовании iPS и 99% - ЭСК. Образование тератом было выявлено лишь у 2х мышей из 42 особей. Для использования этого подхода в клинической практике исследователям предстоит доказать эффективность метода и для других клеточных типов. Кроме того, необходимо полностью элиминировать риск возникновения тератом. В своем исследовании ученые подтвердили гипотезу о существенном влиянии как микро-, так и макроокружения стволовых клеток для их эффективной направленной дифференцировки, что будет способствовать активному развитию новых методов регенерации тканей и органов.