Улучшен метод создания индуцированных плюрипотентных стволовых клеток

Исследователи из Медицинской школы Университета Миннесоты разработали новую стратегию для улучшения получения индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPS-клеток).

В настоящее время iPS-клетки создаются путём введения четырёх определённых генов во взрослую клетку. Эти гены перепрограммируют взрослую клетку в стволовую, которая может дифференцироваться во многие типы клеток организма. Обычно используются гены Oct4, Sox2, Klf4 и c-Myc — комбинация, известная как OSKM.

Исследователи обнаружили, что слияние двух белков — главного регулятора стволовых клеток (Oct4) и фрагмента индуктора мышечных клеток (MyoD) — позволяет «усилить» регулятор стволовых клеток. Это значительно повышает эффективность и чистоту получаемых iPS-клеток.

Проблемы предыдущего метода (OSKM):

  • Низкая эффективность: лишь около 0.1% клеток становятся iPS-клетками.
  • Риск опухолей: некоторые вводимые гены (например, c-Myc) являются онкогенами.

Новая модель гена M3O-SKM:

Исследователи во главе с доктором Нобуаки Кикё создали «суперген» M3O (или «супер Oct4»), объединив фрагмент мощного белка MyoD с Oct4. Новая модель M3O-SKM даёт следующие преимущества:

  • Повышение эффективности: эффективность создания мышиных и человеческих iPS-клеток увеличилась более чем в 50 раз по сравнению со стандартной комбинацией OSKM.
  • Повышение чистоты: чистота колоний iPS-клеток составила 98% против 5% с OSKM.
  • Ускорение процесса: колонии iPS-клеток появлялись примерно через пять дней, в отличие от двух недель с OSKM.
  • Снижение онкогенного потенциала: M3O обеспечивает высокую эффективность без использования онкогена c-Myc.
  • Упрощение культивирования: человеческие iPS-клетки, полученные с M3O, не требуют использования клеток-фидеров (обычно мышиных), что критически важно для последующей трансплантации человеку.

Будущее применение

Новая стратегия значительно ускорит создание пациент-специфичных iPS-клеток, что сделает более реалистичной их клиническое применение для лечения многих заболеваний.

Подход слияния мощного белкового фрагмента с другими белками-хозяевами также может быть широко применён в прямом репрограммировании — следующем поколении технологий, где один тип клеток (например, кожи) превращается в другой (нейроны или клетки поджелудочной железы) без промежуточной стадии iPS-клеток.

Исследование опубликовано в журнале Stem Cells.