Новый метод получения индуцированных плюрипотентных стволовых клеток

26.07.201117770
Ученые из Медицинской Школы при Университете Миннесоты (University of Minnesota Medical School, США) разработали улучшенную стратегию получения индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (иПСК). Результаты исследования опубликованы в журнале Stem Cells.

В настоящее время иПСК, способные дифференцироваться в любой тип клеток, получают из клеток различных тканей (в первую очередь из фибробластов кожи) с помощью их возвращения в эмбриональное состояние (репрограммирования) методами генетической инженерии, а именно путем искусственного введения в клетку 4-х генов – Oct4, Sox2, Klf4 and c-Myc – комбинации под названием OSKM.

Ученые выяснили, что дополнительное введение в клетку генов 2-х белков – Oct4 (транскрипционного фактора, участвующего в самообновлении недифференцированных эмбриональных стволовых клеток) и фрагмента гена белка MyoD (белка-регулятора мышечной дифференцировки) – позволяет значительно повысить эффективность и чистоту репрограммирования иПСК.

«Добавив фрагмент MyoD к Oct4, мы создали «суперген», улучшающий процесс репрограммирования иПСК», - говорит руководитель исследования Нобуаки Кикио (Nobuaki Kikyo), профессор из Медицинской Школы при Университете Миннесоты.

Недостатком более раннего метода (OSKM) была его низкая эффективность, - репрограммированию подвергалось всего 0,1% клеток. Еще одной проблемой было образование опухолей при трансплантации репрограммированных клеток в организм экспериментальных животных, поскольку некоторые из генов репрограммирования являются онкогенами.

Результатом исследования, проведенного учеными из Медицинской Школы при Университете Миннесоты, явилось создание новой генной модели, минимизирующей подобные осложнения и повышающей эффективность репрограммирования клеток.

По словам Кикио, новая генная модель, названная M3O-SKM, усовершенствует создание иПСК путем:
- повышения эффективности. Эффективность создания иПСК мыши и человека увеличилась более чем в 50 раз в сравнении со стандартной OSKM-комбинацией.
- повышения чистоты. Чистота иПСК, полученных с помощью M3O-SKM-метода, составила 98%, в то время как для стандартного OSKM-метода этот показатель составлял всего 5%.
- ускорения процесса репрограммирования. С использованием метода M3O-SKM колонии иПСК появлялись в течение 5 дней, в то время как с использованием OSKM-метода процесс занимал около 2 недель.
- снижения риска образования опухолей. С помощью нового метода удалось повысить эффективность создания иПСК без использования c-Myc – онкогена, неконтролируемая экспрессия которого может привести к образованию опухоли при трансплантации иПСК реципиенту.

Кроме того, процесс создания человеческих иПСК обычно требует наличия дополнительной культуры так называемых фидерных, или питающих, клеток, которыми являются эмбриональные мышиные фибробласты, что создает дополнительные проблемы в случаях, когда клетки предназначены для трансплантации человеку. M3O-SKM-метод не требует наличия фидерных клеток, что значительно упрощает процесс.

По словам руководителя работы, новый метод значительно ускорит процесс создания иПСК, специфичных для конкретного пациента, что сделает клиническое применение этих клеток более доступным.

Многие ученые в настоящее время проводят исследования с целью прямого репрограммирования одного типа клеток в другой, минуя этап получения иПСК; например, превращение клеток кожи в нейроны или клетки поджелудочной железы с помощью введения в них нескольких генов.

Метод прямого репрограммирования считается методом следующего поколения в иПСК-технологиях. Методика, предложенная учеными из Медицинской Школы при Университете Миннесоты, также может получить широкое применение в технологиях прямого репрограммирования.

По материалам:
University of Minnesota

Оригинальная статья:
Hiroyuki Hirai, Tetsuya Tani, Nobuko Katoku-Kikyo, Steven Kellner, Peter Karian, Meri Firpo, Nobuaki Kikyo. Radical Acceleration of Nuclear Reprogramming by Chromatin Remodeling With the Transactivation Domain of MyoD. Stem Cells, 2011; DOI: 10.1002/stem.684

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