Исследователи создают модели болезней с помощью стволовых клеток

Ученые из Университета Коннектикута использовали клетки кожи пациентов с генетическими расстройствами — синдромом Ангельмана (AS) и синдромом Прадера-Вилли (PWS) — для создания индуцированных плюрипотентных стволовых (iPS) клеток.

Как и человеческие эмбриональные стволовые (hES) клетки, iPS-клетки могут превращаться в любой тип клеток человеческого тела, включая клетки мозга (нейроны). Поскольку оба синдрома связаны с аномалиями мозга, из iPS-клеток для каждого заболевания были получены нейроны, чтобы понять первопричины и разработать новые методы лечения.

«Мы создаем индивидуализированные стволовые клетки для создания in vitro моделей человеческих болезней», — говорит Марк Лаланд, профессор генетики и биологии развития, директор Института стволовых клеток UConn.

Исследование будет опубликовано на неделе 27 сентября в раннем выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences.

• Синдром Ангельмана (AS): у пациентов наблюдаются глубокая интеллектуальная инвалидность, отсутствие речи, судороги, взмахи руками, а также двигательные и вестибулярные расстройства.
• Синдром Прадера-Вилли (PWS): у детей возникают трудности с кормлением в раннем послеродовом периоде и слабый мышечный тонус, но позже развивается ненасытный аппетит и неконтролируемое питание, что приводит к тяжелому ожирению с раннего детства. Также присутствуют поведенческие проблемы, сходные с обсессивно-компульсивным расстройством.

Оба синдрома вызваны аномалией хромосомы 15. PWS возникает, когда аномальная копия хромосомы 15 наследуется от отца, а AS — когда аномальная хромосома 15 наследуется от матери.

Ключевым открытием стало то, что iPS-клетки, полученные из клеток кожи пациентов, сохранили «память» о родительском происхождении хромосомы 15. Этот процесс «импринтинга» не был стерт при репрограммировании, что делает эти клетки пригодными для создания рабочих моделей заболеваний.

Для создания линий iPS-клеток исследовательская группа ввела в клетки кожи пациентов коктейль генов, чтобы запустить процесс репрограммирования в эмбрионально-подобное состояние, а затем направила их развитие в нейроны.

«Имея живые нейроны в чашке Петри, мы можем изучать, что не так с клетками, из которых состоят мозги детей с этими расстройствами», — говорит Сторми Чемберлен, руководившая созданием новых клеточных линий. «Конечная цель — взять нейроны, выяснить, что с ними не так, и разработать лекарства, которые могут исправить этот дефект».

По мнению Чемберлен, для этих синдромов маловероятна терапия заменой клеток. Вместо этого нейроны, полученные из стволовых клеток, лучше подходят для изучения болезни и разработки лекарств.