Прямое получение нейральных стволовых клеток может сделать возможной трансплантационную терапию
Индуцированные нейральные стволовые клетки (iNSCs), созданные из взрослых клеток, перспективны для терапевтической трансплантации. Однако их потенциал ограничивался невозможностью поддерживать эти клетки в желаемом мультипотентном состоянии NSC без постоянной экспрессии изначально использованных для репрограммирования транскрипционных факторов.
Учёные из Института Уайтхеда создали iNSCs, которые остаются в мультипотентном состоянии без постоянной экспрессии факторов репрограммирования. Это позволяет iNSCs многократно делиться, генерируя количество клеток, достаточное для терапии.
"С терапевтической точки зрения важно создавать именно нейральные стволовые клетки, потому что они могут самообновляться и производить много клеток", — говорит Рудольф Яниш, профессор биологии MIT. — "Если создавать только зрелые нейроны, как делали другие, никогда не получить достаточного количества клеток".
Метод прямого преобразования
Для создания iNSCs через прямое преобразование линии (трансдифференцировку) исследователи используют вирусы для вставки коктейля транскрипционных факторов в геном взрослых клеток кожи мыши. Препарат активирует эти факторы, включая гены, активные в нейральных стволовых клетках. Этот метод обходит этап перевода клеток сначала в эмбриональное стволово-подобное состояние.
В предыдущих исследованиях iNSCs оставались "зависимыми" от препарата и факторов репрограммирования: при их удалении клетки возвращались в состояние клеток кожи.
Решение проблемы
В статье, опубликованной в журнале Stem Cell Reports, учёные описывают, как предотвратили регрессию клеток без поддержания активности факторов репрограммирования:
- Клетки выращивали в специальной среде, селективной для нейральных стволовых клеток.
- Затем препарат удаляли. Вместо возврата в клетки кожи iNSCs оставались в мультипотентном состоянии, способном дифференцироваться в нейроны и глиальные клетки.
Кроме того, коктейль для репрограммирования был усовершенствован и теперь содержит восемь транскрипционных факторов, что производит iNSCs, транскрипционно и эпигенетически схожие с мышиными нейральными стволовыми клетками.
Доказательство концепции
Чтобы исключить возможность того, что метод использует уже существующие в коже нейральные клетки-предшественники, исследователи преобразовали в iNSCs полностью зрелые клетки иммунной системы — B-лимфоциты, имеющие специфичный генетический маркер. Полученные клетки имели профиль iNSCs, но сохраняли генетический маркер B-лимфоцитов, доказывая, что метод действительно конвертирует не-нейральные клетки.
Перспективы
Вся работа на сегодня проведена на клетках мыши. Следующим шагом, по мнению исследователей, должно стать тестирование этого протокола на человеческих клетках, чтобы проверить возможность получения клеточных популяций, необходимых для терапевтического использования.