Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Индуцированное транскриптомом ремоделирование фенотипа

Ученые превратили мозг в сердце
CNewsR&D по материалам Penn Medicine –
A Change of Heart: Penn Researchers Reprogram Brain Cells to Become Heart Cells

Новый метод переноса информационных РНК позволяет превращать клетки нервной ткани и кожи непосредственно в клетки сердечной мышцы без использования факторов роста и других химических сигналов.

В течение последнего десятилетия исследователи предпринимали множество попыток репрограммирования одних типов клеток в другие. Кардиомиоциты – клетки сердечной мышцы – являются одной из заветных целей подобных экспериментов, так как ученые не теряют надежды найти эффективный и безопасный способ восстановления повреждений ткани сердца с помощью клеток, выращенных в пробирке.

Ученые университета Пенсильвании впервые продемонстрировали возможность прямого превращения двух типов клеток, не имеющих отношения к тканям сердца, а именно фибробластов кожи и астроцитов нервной ткани, в кардиомиоциты с помощью переноса информационных РНК (иРНК). (Kim et al., Transcriptome transfer provides a model for understanding the phenotype of cardiomyocytes // PNAS, published online before print July 5, 2011.)

 
Полученный исследователями кардиомиоцит (в центре)
демонстрирует распределение белков (зеленого и красного цвета),
характерное для молодых кардиомиоцитов.

За основу эксперимента исследователи взяли теорию, согласно которой принадлежность клетки к той или ткани определяется содержащимся в ней набором иРНК (транскриптомом), являющихся матрицами для синтеза белков. С помощью метода липид-опосредованной трансфекции они внедрили в астроциты и фибробласты избыточное количество иРНК, выделенной из клеток сердечной мышцы. Сердечные иРНК, получившие количественное преимущество над собственными иРНК клеток, «захватили» рибосомы и запустили активный синтез белков, характерных для кардиомиоцитов. Накопление этих белков, в свою очередь, изменило профиль экспрессии генов в ДНК клеток, которые в конечном итоге превратились в полноценные клетки сердца. Изучение РНК-профиля, формы, а также иммунологических и электрических свойств полученных кардиомиоцитов подтвердило эффективность «превращения».

Принципиальным отличием предложенного метода, получившего название «индуцированное транскриптомом ремоделирование фенотипа» или ИТРФ, от используемого многими лабораториями подхода, заключающегося в создании индуцированных плюрипотентных стволовых клеток и их последующей трансформации в целевые клетки, является отсутствие промежуточного этапа и необходимости использования различных факторов роста, необходимых для изменения статуса клетки. Новый подход более сходен с популярным ранее методом переноса ядра (использованным для создания знаменитой клонированной овцы Долли), при котором ядро одной клетки встраивают в другую клетку, которая впоследствии трансформируется согласно инструкциям, зашифрованным в иРНК, синтезирующихся на хромосомах нового ядра.

Созданные с помощью метода индуцированного транскриптомом ремоделирования кардиомиоциты, несомненно, имеют большую ценность для фундаментальной науки. Однако нетрудно предположить, что в будущем создание кардиомиоцитов из клеток пациентов позволит проводить персонализированный скрининг эффективности лекарственных препаратов, а также, возможно, использовать эти клетки для восстановления повреждений сердечной ткани.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
14.07.2011

Читать статьи по темам:

репрограммирование клеток РНК Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки: микроРНК в 100 раз лучше, чем гены

С помощью генной инженерии из ста тысяч взрослых клеток можно получить не больше двадцати индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Использование микроРНК позволило увеличить эту цифру приблизительно до 10000.

читать

Прямое репрограммирование клеток

Метод репрограммирования клеток, который авторы назвали «индуцированное транскриптомом изменение фенотипа» (transcriptome induced phenotype remodeling) -- в том, что исходную клетку не превращают в плюрипотентную, способную развиваться в нескольких направлениях. Вместо «генов эмбриональности» в клетку вводят большое количество матричной РНК, на которой синтезируются белки, характерные для клеток желаемого типа.

читать

ИПСК: проблемы переходного возраста

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки – одна из новейших областей биологии, быстро набирающая обороты. Как и любая другая новая наука, сейчас она вступила в трудный «подростковый» период.

читать

Лечение паркинсонизма: дофаминовые нейроны из фибробластов

Ученые сделали решающий шаг в борьбе с болезнью Паркинсона. Дофаминовые нейроны – клетки, гибель которых вызывает симптомы паркинсонизма – можно будет выращивать из кожи самого человека.

читать

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки: нет предела совершенству

Новый подход снижает канцерогенность индуцированных плюрипотентных стволовых клеток и повышает эффективность их получения из клеток взрослого организма. Но работа над усовершенствованием метода продолжается.

читать

Прямое преобразование фибробластов в нейроны

После успешных экспериментов по трансформации клеток кожи (фибробластов) мышей непосредственно в нейроны с помощью комбинации белков ученые применили ту же методику к клеткам человека.

читать