Большинство линий стволовых клеток несут значительные повреждения ДНК

Почти три четверти линий индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC), полученных из клеток кожи человека, имеют повреждения ДНК, вызванные такими факторами, как ультрафиолетовое излучение. Кембриджские исследователи утверждают, что полногеномное секвенирование необходимо для подтверждения пригодности клеточных линий для исследований и терапии.

Исследователи из Кембриджского университета и Института Сенгера обнаружили, что при детальном изучении геномов 72% линий iPSC, полученных из кожи, показали признаки значительного повреждения УФ-излучением. Некоторые образцы имели огромное количество мутаций — иногда больше, чем в опухолях.

При изучении iPSC, полученных из крови (более популярный метод), выяснилось:

• Уровень мутаций в них ниже, чем в клетках из кожи, и нет признаков УФ-повреждения.
• Однако около четверти этих линий несли мутации в гене BCOR — важном гене при раках крови.

Функциональное влияние мутаций BCOR:

• iPSC с мутациями в BCOR с трудом дифференцировались в нейроны, предпочитая превращаться в другие типы клеток.
• Мутации BCOR отсутствовали в исходных образцах крови пациентов и, по-видимому, накапливались в процессе культивирования клеток.

Проблема стандартного контроля качества:

Ученые обычно проверяют клеточные линии на хромосомном уровне (например, число хромосом), но этого недостаточно для выявления точечных мутаций. Как отмечает профессор Серена Ник-Зайналь, это похоже на проверку количества глав в книге, в то время как многие слова внутри искажены.

Решение и рекомендации:

• Полногеномное секвенирование — ключевой метод для детекции таких повреждений на уровне нуклеотидов.
• Стоимость секвенирования упала, сложность заключается в анализе данных.
• Цель — не создать линии с нулевыми мутациями (это нереалистично), а полностью понимать природу и масштаб повреждений ДНК, чтобы принимать обоснованные решения об использовании линий, особенно в клеточной терапии.