Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки готовы к применению?
С конца 2007 г., после публикации статей первых двух групп исследователей, добившихся превращения клеток кожи в т.н. индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, методы репрограммирования взрослых фибробластов в клетки, не отличающиеся по свойствам от эмбриональных, значительно усовершенствовались. Возможно, методика, разработанная группой корейских и американских исследователей под руководством Кван-Су Кима (Kwang-Soo Kim) из Гарвардской медицинской школы и корейского CHA University, окажется достаточно безопасной для того, чтобы применить репрограммированные фибробласты для лечения людей.
В прошлом месяце группа исследователей, возглавляемая Шень Дином (Sheng Ding) из Исследовательского института Скриппса, разработала безопасную методику получения индуцированных плюрипотентных клеток, основанную не на изменении их ДНК, а на применении генетически модифицированных белков – факторов, репрограммирующих клетки. Все предыдущие технологии основывались на введении в клетки генов или матричных РНК, кодирующих эти белки, что чревато глобальными изменениями в геноме пациентов и раковым перерождением клеток.
Модификация белков-репрограммеров по методу Шень Дина подразумевала получение рекомбинантных белков, несущих на одном из концов дополнительные «хвосты» из молекул аминокислоты аргинина, что способствует проникновению белков в клетки. Данные конструкты были получены с помощью плазмидного ДНК-вектора в культуре E.coli и выделены в чистом виде. Рекомбинантные белки в сочетании с вальпроевой кислотой, которая в чистом виде применяется как противоэпилептическое средство широкого спектра действия, успешно репрограммировали фибробласты мыши в плюрипотентные клетки.
В статье Kim D. et al. Generation of Human Induced Pluripotent Stem Cells by Direct Delivery of Reprogramming Proteins, опубликованной в последнем номере Cell Stem Cell, описана очень похожая, но, по мнению авторов, еще более безопасная методика репрограммирования клеток. Ее отличие состоит в том, что рекомбинантные белки-репрограммеры были получены не в бактериях, а в культивируемых человеческих клетках. Экстрактом очищенных белков обрабатывали фибробласты человека, после чего они становились плюрипотентными. Данная методика не требует применения дополнительных химических веществ, как это было сделано в первом исследовании. Клетки успешно прошли тестирование на плюрипотентность, а ДНК-анализ показал, что профиль генетической экспрессии у этих клеток совпадает с профилем экспрессии эмбриональных стволовых клеток.
Авторы последнего исследования полагают, что эффективность их метода выше, чем в предыдущем случае, поскольку белки, полученные в культивируемых клетках человека, более «физиологичны», чем белки, полученные в культуре бактерий. Кроме того, авторы особо подчеркивают то, что не требуется никаких дополнительных препаратов, хотя Шень Дин утверждает, что примененная им вальпроевая кислота не оказывает отрицательного влияния на клетки.
Предложенная методика не предполагает каких-либо временных или постоянных изменений генома клетки, а, следовательно, не требует значительной доработки и изменения. Совместное американо-корейское предприятие Stem Cell & Regenerative Medicine International, созданное полгода назад одной из ведущих компаний в области стволовых клеток, массачусетской Advanced Cell Technology, и сеульской фирмой CHA Biotech, планирует уже во второй половине 2010 года подать в FDA заявку на проведение клинических исследований нового метода. До этого ученым предстоит проверить, действительно ли применение плюрипотентных клеток, индуцированных описанным способом, не имеет отдаленных отрицательных последствий, а также изучить возможности дифференцировки таких клеток, например, в клетки гематопоэтического ряда, которые можно было бы применить при лечении заболеваний кроветворной системы и сосудов.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам The Scientist: Patient-ready iPS cells?
01.06.2009