Программирование гемопоэтических стволовых клеток

Путем переноса четырех генов в фибробласты мыши ученым из Медицинской Школы Икан в Маунт Синай (Icahn School of Medicine at Mount Sinai, США) удалось получить клетки, подобные гемопоэтическим стволовым клеткам, ежедневно образующим новые клетки крови в организме человека. Результаты нового исследования, опубликованные он-лайн в журнале Cell Stem Cell, помогут разработать методы получения специфичных для пациента стволовых/прогениторных клеток, а также дифференцированных клеток крови для заместительной клеточной терапии.

С целью выявления факторов, индуцирующих образование клеток крови, исследователи провели скрининг 18 молекул. Результаты исследований показали, что применение комбинации из четырех транскрипционных факторов – Gata2, Gfi1b, cFos и Etv6 – позволяет получить предшественники эндотелиальных клеток (клеток, выстилающих кровеносные сосуды) с последующим образованием гемопоэтических клеток. Клетки-предшественницы в рамках транскрипционной программы эндотелиальных клеток экспрессировали белки CD34, Sca1 и Prominin1 человека.

«Экспрессия генов в клетках, растущих в чашке Петри, и клетках мышиных эмбрионов была идентична. Выращенные клетки могли образовывать колонии взрослых клеток крови», - говорит один из авторов исследования Карлос Филипе Перейра (Carlos Filipe Pereira), докторант в области Биологии развития и регенеративной биологии из Медицинской Школы Икана.

В новом исследовании также приняли участие Катери Мур (Kateri Moore), доктор ветеринарной медицины, доцент Биологии развития и регенеративной биологии из Медицинской Школы Икана, и Ихор Р. Лемишка (Ihor R. Lemischka), профессор Биологии развития и регенеративной биологии, фармакологии и терапевтических систем Института Стволовых клеток Блэк Фэмили (Black Family Stem Cell Institute, США) при Медицинском Центре Маунт Синай (Mount Sinai Medical Center, США).

«Комбинация факторов, которую мы использовали, не состояла из самых очевидных белков, – говорит доктор Лемишка. – Многие исследователи пытались вырастить гемопоэтические стволовые клетки из эмбриональных стволовых клеток, но этот процесс был достаточно сложным. Вместо этого мы использовали взрослые мышиные фибробласты, выбрали правильную комбинацию белков, и это сработало».

По словам доктора Перейра, в настоящее время существует острая нехватка подходящих доноров для трансплантации гемопоэтических стволовых клеток. Донорские клетки требуются для лечения пациентов, страдающих такими заболеваниями, как лейкемия, апластическая анемия, лимфомы, множественная миелома, а также пациентов с иммунодефицитными состояниями. По его мнению, программирование гемопоэтических стволовых клеток представляет собой многообещающий альтернативных метод лечения таких больных.

По словам доктора Мур, ученые уже начали транслировать недавно разработанный подход на человеческие клетки и считают, что смогут достичь аналогичных успехов.

По материалам The Mount Sinai Hospital / Mount Sinai School of Medicine

Оригинальная статья:
Carlos-Filipe Pereira, Betty Chang, Jiajing Qiu, Xiaohong Niu, Dmitri Papatsenko, Caroline E. Hendry, Neil R. Clark, Aya Nomura-Kitabayashi, Jason C. Kovacic, Avi Ma’ayan, Christoph Schaniel, Ihor R. Lemischka, Kateri Moore. Induction of a Hemogenic Program in Mouse Fibroblasts. Cell Stem Cell, 2013; DOI: 10.1016/j.stem.2013.05.024