Возможность получения собственных плюрипотентных стволовых клеток человека путем перепрограммирования его соматических клеток открывает широчайшие перспективы для регенеративной медицины. Полученные таким образом стволовые клетки могут дифференцироваться в практически любой тип клеток.
Получение стволовых клеток.
До недавнего времени методика перепрограммирования базировалась на использовании вирусных векторов с целью модифицирования генома исходной клетки путем встраивания необходимых генов. Однако выяснилось, что эти же гены повышают риск развития раковых заболеваний. В мае 2009 года ученые лаборатории Шенга Динга Исследовательского Института Скрипс (Калифорния) показали, что перепрограммирование возможно осуществить другим путем (1). Они отказались от генетического метода – вместо генов сразу внедряли в клетку белки-ферменты, которые осуществляли перепрограммирование. В результате клетки мышей становились полностью стволовыми и при этом не перерождались в раковые.
На очереди – эксперименты с человеческими тканями.
Моделирование развития заболеваний. С помощью индуцированных стволовых клеток можно моделировать заболевания, чтобы лучше понимать их причины и находить способы лечения. Так, в лаборатории Лоренца Стадера в Центре Биологии развития Мемориального ракового центра Слоан-Кеттеринг была создана модель семейной дисавтономии на модели клеток пациента, полученных с помощью технологий репрограммирования (2). Эта модель позволила ученым сделать предположение относительно механизма возникновения данной нейропатологии, а в будущем с ее помощью можно будет подобрать препарат для лечения заболевания. Решение проблемы повышенной онкогенности.
Пол Нофлер из Медицинской Школы Дэвис Университета Калифорнии предлагает возможные пути решения этой проблемы (3):
1. Дифференцировка стволовых клеток в клетки-предшественники или прогениторные клетки той линии, которая необходима, трансплантация прогениторных клеток только после сортировки от потенциально онкогенных.
2. Внедрение в стволовые клетки гена (например, гена тимидин киназы), способного избирательно уничтожать те клетки, которые не дифференцировались и сохраняют тенденцию к образованию опухоли.
3. Использование антител, направленных против антигенов, присутствующих на клеточной мембране стволовых клеток человека.
4. Генетическое модифицирование индуцированных плюрипотентных стволовых клеток для снижения их онкогенности.
Публикации: 1. Hongyan Zhou at al. «Generation of Induced Pluripotent Stem Cells Using Recombinant Proteins», Cell Stem Cell.
2. Studer et al. «Modelling pathogenesis and treatment of familial dysautonomia using patientspecific iPSCs», Nature, 2009.
3. Knoepfler P., «Deconstructing Stem Cell Tumorigenicity: A Roadmap to Safe Regenerative Medicine», Stem cells, 2009.
Шенг Динг Sheng Ding Исследовательский Институт Скрипс, Калифорния, США (The Scripps Research Institute, USA)
Лоренц Стадер Lorenz Studer Центр инженерии клетки Мемориального ракового центра Слоан-Кеттеринг, НьюЙорк, США (Memorial Sloan-Kettering Cancer Center, USA)
Пол Нофлер PauL KnoePfLer Медицинская Школа Дэвис Университета Калифорнии, США
| → > |
|---|
