Инновации в области получения стволовых клеток
18.05.2011
2144
0
21440
Исследователи из Института Гладстоуна (Gladstone Institute) сделали два важных открытия в области получения стволовых клеток для регенеративной медицины.
Результаты работы были опубликованы в двух статьях в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. В первой статье описаны новые, более безопасные методы получения из эмбриональных стволовых клеток нескольких разновидностей клеток головного мозга, которые могут быть использованы в исследовательских и терапевтических целях; во второй - получение из клеток кожи (фибробластов) так называемых нервных или нейральных стволовых клеток, способных дать начало функциональным нейронам.
Руководитель исследования доктор Шенг Динг (Sheng Ding) – старший исследователь Института Сердечнососудистых Заболеваний Гладстоуна (Gladstone Institute of Cardiovascular Disease) и профессор кафедры Фармакологической Химии в Калифорнийском Университете (Pharmaceutical Chemistry at the University of California San Francisco). Своими работами он положил начало разработке и применению инновационных химических подходов в области биологии стволовых клеток и регенерации.
Эмбриональные стволовые клетки – это плюрипотентные клетки, которые могут дать начало любому типу клеток в организме человека. Применение эмбриональных стволовых клеток для восстановления или замещения поврежденных органов и тканей в регенеративной медицине – очень перспективное направление исследований. Многие ученые считают, что применение стволовых клеток является ключом для лечения пациентов от самых разных заболеваний. Ученые из Института Гладстоуна проводят исследования, направленные, например, на лечение больных заболеваниями сердца, пациентов с сахарным диабетом и болезнью Паркинсона.
Доктор Динг описывает новые методы использования эмбриональных стволовых клеток для получения большого количества нервных стволовых клеток, представляющих собой клетки на ранней стадии развития, способные дать начало различным типам нейронов, присутствующих в головном мозге, а также вспомогательным клеткам нервной системы – клеткам нейроглии. При использовании традиционных методов получения стволовых клеток нервные стволовые клетки остаются на ранней стадии дифференцировки в течение очень недолгого времени и поэтому не могут образовать достаточное число зрелых нервных клеток для практического медицинского применения.
В новом методе, предложенном доктором Дингом, применяется специально разработанная смесь из химических веществ, которые сначала вызывают превращение эмбриональных стволовых клеток в нервные стволовые клетки, а затем тормозят дальнейшую дифференцировку и специализацию клеток. Эта способность удерживать нервные стволовые клетки на промежуточной стадии развития найдет широкое применение в клеточной терапии и в фундаментальных биомедицинских исследованиях. Задерживая нервные стволовые клетки в их «стволовом», недифференцированном состоянии, можно получить из них достаточное для проведения клеточной терапии дифференцированных клеток нужного типа.
Во второй статье доктор Динг описывает усовершенствование технологии получения индуцированных плюритпотентных стволовых клеток (induced pluripotent stem или iPS), впервые разработанной исследователем из Института Гладстоуна доктором Синья Яманакой (Shinya Yamanaka) с целью преодоления ряда технических сложностей и этических противоречий, связанных с работой с эмбриональными стволовыми клетками. Индуцированные плюрипотентные клетки могут стать идеальным инструментом для индивидуального подбора лекарственных препаратов, а также источником клеточного материала для трансплантации без отторжения, поскольку iPS-клетки можно получить из собственных клеток кожи пациента.
Доктор Динг сконцентрировался на перепрограммировании клеток кожи в нервные стволовые клетки с использованием разработанной технологии получения iPS-клеток, но применил особый подход. Клетки кожи в его исследовании при перепрограммировании не вступали в плюрипотентную стадию, то есть не становились настоящими iPS-клетками. Использовав специально разработанную смесь биологически активных веществ, доктор Динг «заставил» фибробласты кожи превратиться непосредственно в нервные стволовые клетки. Исключив плюрипотентную стадию перепрограммирования клеток, доктор Динг совершил настоящий прорыв в области получения стволовых клеток. iPS-клетки, способные дать начало любому типу клеток организма, не слишком удобны для получения клеточного материала для трансплантации, поскольку их дифференцировкой весьма сложно управлять. Если же из клеток кожи можно получать уже пре-дифференцированные клетки разных тканей (тканеспецифичные стволовые клетки), минуя плюрипотентную стадию, это открывает новые перспективы в регенеративной медицине.
«Полученные нами клетки еще не готовы для трансплантации, - говорит доктор Динг, - Однако результатом этой работы стало устранение основных технических препятствий на пути использования эмбриональных стволовых клеток и iPS-клеток при получении клеточного материала для трансплантаций».
По материалам:
Gladstone Institutes
Оригинальные статьи:
W. Li, W. Sun, Y. Zhang, W. Wei, R. Ambasudhan, P. Xia, M. Talantova, T. Lin, J. Kim, X. Wang, W. R. Kim, S. A. Lipton, K. Zhang, S. Ding. Rapid induction and long-term self-renewal of primitive neural precursors from human embryonic stem cells by small molecule inhibitors. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011; DOI: 10.1073/pnas.1014041108
J. Kim, J. A. Efe, S. Zhu, M. Talantova, X. Yuan, S. Wang, S. A. Lipton, K. Zhang, S. Ding. Direct reprogramming of mouse fibroblasts to neural progenitors. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011; DOI: 10.1073/pnas.1103113108
Результаты работы были опубликованы в двух статьях в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. В первой статье описаны новые, более безопасные методы получения из эмбриональных стволовых клеток нескольких разновидностей клеток головного мозга, которые могут быть использованы в исследовательских и терапевтических целях; во второй - получение из клеток кожи (фибробластов) так называемых нервных или нейральных стволовых клеток, способных дать начало функциональным нейронам.
Руководитель исследования доктор Шенг Динг (Sheng Ding) – старший исследователь Института Сердечнососудистых Заболеваний Гладстоуна (Gladstone Institute of Cardiovascular Disease) и профессор кафедры Фармакологической Химии в Калифорнийском Университете (Pharmaceutical Chemistry at the University of California San Francisco). Своими работами он положил начало разработке и применению инновационных химических подходов в области биологии стволовых клеток и регенерации.
Эмбриональные стволовые клетки – это плюрипотентные клетки, которые могут дать начало любому типу клеток в организме человека. Применение эмбриональных стволовых клеток для восстановления или замещения поврежденных органов и тканей в регенеративной медицине – очень перспективное направление исследований. Многие ученые считают, что применение стволовых клеток является ключом для лечения пациентов от самых разных заболеваний. Ученые из Института Гладстоуна проводят исследования, направленные, например, на лечение больных заболеваниями сердца, пациентов с сахарным диабетом и болезнью Паркинсона.
Доктор Динг описывает новые методы использования эмбриональных стволовых клеток для получения большого количества нервных стволовых клеток, представляющих собой клетки на ранней стадии развития, способные дать начало различным типам нейронов, присутствующих в головном мозге, а также вспомогательным клеткам нервной системы – клеткам нейроглии. При использовании традиционных методов получения стволовых клеток нервные стволовые клетки остаются на ранней стадии дифференцировки в течение очень недолгого времени и поэтому не могут образовать достаточное число зрелых нервных клеток для практического медицинского применения.
В новом методе, предложенном доктором Дингом, применяется специально разработанная смесь из химических веществ, которые сначала вызывают превращение эмбриональных стволовых клеток в нервные стволовые клетки, а затем тормозят дальнейшую дифференцировку и специализацию клеток. Эта способность удерживать нервные стволовые клетки на промежуточной стадии развития найдет широкое применение в клеточной терапии и в фундаментальных биомедицинских исследованиях. Задерживая нервные стволовые клетки в их «стволовом», недифференцированном состоянии, можно получить из них достаточное для проведения клеточной терапии дифференцированных клеток нужного типа.
Во второй статье доктор Динг описывает усовершенствование технологии получения индуцированных плюритпотентных стволовых клеток (induced pluripotent stem или iPS), впервые разработанной исследователем из Института Гладстоуна доктором Синья Яманакой (Shinya Yamanaka) с целью преодоления ряда технических сложностей и этических противоречий, связанных с работой с эмбриональными стволовыми клетками. Индуцированные плюрипотентные клетки могут стать идеальным инструментом для индивидуального подбора лекарственных препаратов, а также источником клеточного материала для трансплантации без отторжения, поскольку iPS-клетки можно получить из собственных клеток кожи пациента.
Доктор Динг сконцентрировался на перепрограммировании клеток кожи в нервные стволовые клетки с использованием разработанной технологии получения iPS-клеток, но применил особый подход. Клетки кожи в его исследовании при перепрограммировании не вступали в плюрипотентную стадию, то есть не становились настоящими iPS-клетками. Использовав специально разработанную смесь биологически активных веществ, доктор Динг «заставил» фибробласты кожи превратиться непосредственно в нервные стволовые клетки. Исключив плюрипотентную стадию перепрограммирования клеток, доктор Динг совершил настоящий прорыв в области получения стволовых клеток. iPS-клетки, способные дать начало любому типу клеток организма, не слишком удобны для получения клеточного материала для трансплантации, поскольку их дифференцировкой весьма сложно управлять. Если же из клеток кожи можно получать уже пре-дифференцированные клетки разных тканей (тканеспецифичные стволовые клетки), минуя плюрипотентную стадию, это открывает новые перспективы в регенеративной медицине.
«Полученные нами клетки еще не готовы для трансплантации, - говорит доктор Динг, - Однако результатом этой работы стало устранение основных технических препятствий на пути использования эмбриональных стволовых клеток и iPS-клеток при получении клеточного материала для трансплантаций».
По материалам:
Gladstone Institutes
Оригинальные статьи:
W. Li, W. Sun, Y. Zhang, W. Wei, R. Ambasudhan, P. Xia, M. Talantova, T. Lin, J. Kim, X. Wang, W. R. Kim, S. A. Lipton, K. Zhang, S. Ding. Rapid induction and long-term self-renewal of primitive neural precursors from human embryonic stem cells by small molecule inhibitors. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011; DOI: 10.1073/pnas.1014041108
J. Kim, J. A. Efe, S. Zhu, M. Talantova, X. Yuan, S. Wang, S. A. Lipton, K. Zhang, S. Ding. Direct reprogramming of mouse fibroblasts to neural progenitors. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011; DOI: 10.1073/pnas.1103113108
Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Последние комментарии
