Один фактор для получения ЭСК-подобных клеток из взрослых стволовых клеток

09.02.200924420
Сравнительно простая процедура, разработанная ранее для получения из взрослых стволовых клеток клеток, по свойствам неотличимых от эмбриональных стволовых клеток (ЭСК), стала еще проще. Шестого февраля 2009 года в авторитетном журнале Cell появилось сообщение о том, что нейрональные стволовые клетки, выделенные из мозга взрослых мышей, могут быть переведены в гораздо более примитивное состояние с помощью всего одного транскрипционного фактора.

Транскрипционные факторы – это белки и их гены, регулирующие активность экспрессии других генов. Не так давно стало известно, что внесение в дифференцированную клетку мыши четырех таких генов приводит к репрограммированию клетки в «индуцированную плюрипотентную клетку» (iPS-клетку), которая обладает генетическими и морфологическими характеристиками, неотличимыми от ЭСК. Позже было показано, что такая же процедура может быть проведена с фибробластами кожи человека.

Дальнейшие исследования показали, что количество генов, необходимых для репрограммирования, может быть сокращено до трех или даже двух ключевых факторов. Большинство работ в этом направлении проводилось научной группой Ганса Шолера (Hans Schoeler) из Института Молекулярной Биомедицины Макса Планка (Max Planck Institute for Molecular Biomedicine) в Германии. Теперь этой же группой показано, что для репрограммирования клеток достаточно всего одного фактора.

Открытие проливает свет на вопрос о том, что именно отличает эмбриональные стволовые клетки от всех остальных клеток организма. Возможно, в будущем эти знания также будут применены и в клинике, когда индуцированные плюрипотентные клетки будут разрешены для заместительной терапии при повреждениях и патологических процессах.

История этого открытия началась с того, что в 2006 году исследователи под руководством профессора Шиньи Яманаки (Shinya Yamanaka) показали, что клетки взрослого организма можно вернуть в примитивное «стволовое» состояние внесением в них с помощью ретровирусной трансфекции четырех генов: Oct4, Sox2, Klf4, и c-Myc. Недавно Шолер и его коллеги продемонстрировали, что для успешного репрограммирования взрослых нейрональных стволовых клеток достаточно только факторов Oct4 и Klf4.

В своей новой работе ученые отказались от фактора Klf4, показав, что основной фактор репрограммирования – Oct4, и его достаточно для получения iPS-клеток из взрослых стволовых клеток. Полученные клетки были названы «1F iPS-клетками». 1F iPS-клетки могут дифференцироваться в клетки всех трех зародышевых листков, которые впоследствии дают дифференцированные клетки тканей взрослого организма. Полученные ЭСК-подобные клетки дифференцируются в нервные, мышечные и половые клетки, а также формируют характерные для ЭСК опухоли – тератомы, состоящие из клеток-производных всех трех зародышевых листков, при инъекции под кожу мышам с иммунодефицитом. При инъекции в развивающийся мышиный эмбрион, 1F iPS-клетки участвуют в его развитии, включаясь в формирование всех органов. Также они способны образовывать первичные половые клетки, то есть теоретически могут передать свой генетический материал по наследству.

Результаты этой работы важны и с другой точки зрения: они показывают, что взрослые стволовые клетки могут стать плюрипотентными без c-Myc и Klf4, оба из которых являются потенциальными онкогенами, то есть могут привести нормальную клетку к злокачественной трансформации. Уменьшение числа необходимых для репрограммирования клетки факторов также очень важно, поскольку побочные эффекты внесения в клетку меньшего числа факторов также должны быть меньше, нежели в случае нескольких факторов.

В ближайшем будущем исследователи планируют выяснить, может ли Oct4 индуцировать репрограммирование в других типах стволовых клеток помимо нейрональных, а также, возможно ли его вносить в клетки, не прибегая к ретровирусной трансфекции, которая совершенно неприемлема с точки зрения клиницистов.

По материалам:
Cell Press

Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей