Ученые Salk открывают более универсальный подход к созданию стволовых клеток

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSCs) — ключ к регенеративной медицине, так как их можно создавать из собственных тканей пациента, исключая риск иммунного отторжения. Однако формула Синъи Яманаки для создания iPSCs, за которую он получил Нобелевскую премию, использует строгий рецепт с ограниченными вариациями, что сдерживает их клинический потенциал.

В новом выпуске Cell Stem Cell группа Хуана Карлоса Изписуа Бельмонте из Института Солка показала, что рецепт iPSCs гораздо универсальнее. Впервые они заменили ген, ранее считавшийся незаменимым, открыв путь к более гибким рецептам, которые ускорят внедрение клеточных терапий.

Новый взгляд на плюрипотентность

Исследователи обнаружили, что плюрипотентность (способность стволовой клетки превращаться почти в любой тип взрослой клетки) можно достичь не только навязыванием "эмбрионального" состояния, но и путем балансировки генов, ответственных за дифференцировку. Эти гены кодируют "линейные транскрипционные факторы", которые запускают развитие клетки по определенному пути (например, в клетку крови или кожи).

"Плюрипотентность, по-видимому, представляет не дискретную клеточную сущность, а функциональное состояние, достигаемое балансом между противоположными силами дифференцировки", — говорит Изписуа Бельмонте.

Прорыв в замене генов

Команда показала, что более семи дополнительных генов могут способствовать репрограммированию в iPSCs. Впервые в человеческих клетках им удалось заменить ген Oct4 из оригинального рецепта Яманаки, который ранее считался незаменимым для репрограммирования человека. Также была заменена комбинация Oct4 и SOX2 — другого "незаменимого" гена.

Это открытие меняет взгляд на развитие стволовых клеток:

• Старая модель: дифференцировка — это "открытие" определенных дверей.
• Новая модель: плюрипотентность — это комната со всеми открытыми дверями, а дифференцировка — их "закрытие". Репрограммирование — обратный процесс "открытия дверей".

Клинические перспективы

Новый подход помогает преодолеть одно из главных препятствий для терапии: оригинальные четыре гена для репрограммирования связаны с онкогенезом.

"Поскольку мы показали, что можно заменить гены, считавшиеся необходимыми, на другие гены, ранее не вовлеченные в опухолеобразование, мы надеемся, что это исследование позволит быстрее внедрить iPSC в клинику", — говорит Изписуа Бельмонте.

Гибкий, настраиваемый рецепт создания стволовых клеток открывает путь к более безопасным и эффективным клеточным терапиям.