Учёные нашли способ стереть клеточную память для лучшего перепрограммирования в стволовые клетки

В исследовании, опубликованном в Nature, австралийские учёные решили давнюю проблему регенеративной медицины. Команда под руководством профессора Райана Листера из Института медицинских исследований Гарри Перкинса и Университета Западной Австралии и профессора Хосе М. Поло из Университета Монаша и Университета Аделаиды разработала новый метод перепрограммирования человеческих клеток для лучшего имитирования эмбриональных стволовых клеток (ЭСК).

Проблема эпигенетической памяти

Способность искусственно перепрограммировать соматические клетки (например, клетки кожи) в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иПСК) позволила создавать неограниченный запас клеток, подобных ЭСК. Однако при стандартном перепрограммировании иПСК могут сохранять эпигенетическую память о своём исходном состоянии и другие эпигенетические аномалии. Это создаёт функциональные различия между иПСК и ЭСК, ограничивая их применение.

Новый метод: TNT-репрограммирование

Учёные разработали новый метод — transient-naïve-treatment (TNT) репрограммирование. Он имитирует сброс эпигенома клетки, происходящий на самых ранних стадиях эмбрионального развития.

  • Изучив изменения эпигенома в процессе перепрограммирования, исследователи выявили момент появления аномалий.
  • Они ввели новый этап сброса эпигенома, чтобы избежать их и стереть клеточную память.

Результаты

  • Новые TNT-иПСК гораздо ближе к человеческим ЭСК — как на молекулярном уровне, так и функционально — по сравнению с клетками, полученными стандартным методом.
  • TNT-иПСК лучше дифференцируются в другие клетки (например, в клетки-предшественники нейронов).
  • Метод решает проблемы, которые могли бы иметь серьёзные негативные последствия для клеточной терапии в долгосрочной перспективе.

Перспективы и дальнейшие исследования

Точные молекулярные механизмы, лежащие в основе эпигенетических аномалий иПСК и их коррекции, до конца не известны и требуют дальнейшего изучения. Учёные прогнозируют, что TNT-репрограммирование установит новый стандарт для клеточной терапии и биомедицинских исследований.