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

ИПСК и раковые клетки похожи на молекулярном уровне

Установлено значительное сходство индуцированных плюрипотентных стволовых и раковых клеток

LifeSciencesToday по материалам University of California – Davis: 
UC Davis researchers find multiple similarities between cancer cells and induced pluripotent stem cells

Ученые Калифорнийского университета в Дэвисе нашли новые доказательства того, что тип стволовых клеток, рассматриваемый в настоящее время как перспективное средство лечения различных заболеваний, очень похож на тип клеток, дающих начало раку. Полученные данные свидетельствуют о том, что, хотя эти клетки – известные как индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSCs) – достаточно перспективны для лечения широкого спектра заболеваний и травм, ученые и врачи должны с большой осторожностью относиться к любому их использованию в качестве клинического метода, так как iPSCs могут привести к развитию рака.

Статья об исследовании (Induced pluripotency and oncogenic transformation are related processes) опубликована в журнале Stem Cells and Development.

«Это первое исследование, которое описывает конкретные молекулярные пути, общие для iPSCs и раковых клеток, при их прямом сравнении», – говорит руководитель исследования Пауль Кнёпфлер (Paul Knöpfler), PhD, адъюнкт-профессор клеточной биологии и анатомии человека. «Это означает, что до начала клинического использования iPSCs должно быть проведено гораздо больше исследований. Тем не менее, наша работа расширяет имеющуюся базу знаний, что не только поможет сделать лечение стволовыми клетками более безопасным, но и дает нам новое понимание процесса, вызывающего рак, и более эффективные способы борьбы с этим заболеванием».

В 2007 году клеточные биологи научились «заставлять» специализированные, дифференцированные клетки (например, клетки кожи или мышцы взрослого человека) трансформироваться в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Как и эмбриональные стволовые клетки, iPSCs представляют собой тип стволовых клеток, которые могут стать клетками любой ткани. Эта «плюрипотентность» означает, что iPSCs можно использовать для лечения различных заболеваний человека, применяя принципиально новый метод терапии, известный как регенеративная медицина.

Для ученых и врачей iPSCs представляют особый интерес, поскольку их получение позволяет избежать этических споров, непрерывно ведущихся вокруг эмбриональных стволовых клеток. Кроме того, индуцированные плюрипотентные стволовые клетки могут быть получены из собственной кожи пациента, что исключает возможность иммунологического конфликта, возникающего при пересадке клеток от донора к реципиенту. В отличие от терапии, основанной на эмбриональных стволовых клетках, iPSCs снимают необходимость назначения пациентам препаратов, подавляющих их иммунную систему, – иммуносупрессоров.

Более ранние исследования показали, что как эмбриональные стволовые клетки, так и iPSCs создают определенные риски для здоровья. Все больший объем данных свидетельствует о том, что плюрипотентность может быть связана с быстрым клеточным ростом, характерным для рака. Ученым хорошо известно, что и индуцированные плюрипотентные, и эмбриональные стволовые клетки способны давать начало тератомам – необычному типу доброкачественных опухолей, состоящих из многих различных типов клеток. Исследование доктора Кнёпфлера и его коллег впервые показывает значительное сходство iPSCs, – а также и эмбриональных стволовых клеток, – со злокачественными клетками.

Исследователи сравнили индуцированные плюрипотентные стволовые клетки с формой злокачественных клеток, известных как онкогенные фокусы (oncogenic foci, OF), которые также получают в лабораториях. Эти типы клеток используются учеными-онкологами для создания моделей злокачественных опухолей, в частности, саркомы. Ученые сопоставили транскриптомы этих различных клеток, состоящие из молекул РНК, или «транскриптов». В отличие от анализа ДНК, который отражает весь генетический код клетки независимо от активности ее генов, транскриптомы отражают только те гены, которые активно экспрессируются в данный момент времени, и, следовательно, дают представление о фактической клеточной активности.

На основе анализа транскриптомов исследователи установили, что индуцированные плюрипотентные стволовые клетки и злокачественные клетки саркомы во многих отношениях похожи. При сравнении транскриптом iPSCs и онкогенных фокусов с транскриптомами их родительских фибробластов аналогичные транскрипционные изменения наблюдались как в iPSCs, так и в OF. Значительное число генов, репрессированных при образовании iPSCs, были репрессированы и в OF, в том числе большая группа генов, связанных с дифференциацией. Кроме того, оба типа клеток демонстрировали повышение метаболической активности – еще одно свидетельство связи этих двух клеточных типов.

«Мы были удивлены, насколько iPSCs похожи на клетки, генерирующие рак», – комментирует результаты доктор Кнёпфлер. «Наши данные говорят о том, что поиски терапевтического применения iPSCs должны продолжаться с большой осторожностью, если мы хотим сделать все возможное для обеспечения безопасности пациентов».

Будущие экспериментальные методы терапии с использованием индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, скорее всего, не будут связаны с их непосредственной имплантацией в организм пациента. Вместо этого iPSCs будут использоваться для получения в лаборатории дифференцированных клеток, которые затем могут быть использованы в качестве трансплантатов. Такой подход снижает риск развития опухолей в качестве побочного эффекта. Тем не менее, отмечает доктор Кнёпфлер, даже следовые количества iPSCs могут вызвать рак у пациентов – возможность, подтверждаемая последними исследованиями его группы.

Обнадеживает тот факт, что ученые нашли и значительные различия между iPSCs и OF, которые могут дать ключ к тому, чтобы сделать iPSCs более безопасными. В рамках этого исследования ученые трансформировали OF в iPS-подобные клетки путем изменения их генетического состава (процесс, зависящий от Nanog). Несмотря на то, что поведение перепрограммированных раковых клеток не полностью соответствует поведению iPSCs и они обладают меньшей способностью к дифференциации в различные типы клеток, эти результаты очень интересны, так как демонстрируют, что раковые клетки можно перепрограммировать в более нормальные типы клеток, что, возможно, открывает пути к новым методам лечения рака.

«Мы установили, что можно перепрограммировать раковые клетки так, чтобы они вели себя почти как нормальные стволовые клетки, – подчеркивает доктор Кнёпфлер. – Это говорит о том, что такое перепрограммирование раковых клеток может стать новым способом лечения онкологических больных, по существу, заставляя их опухоли трансформироваться в нормальные стволовые клетки».

Группа Кнёпфлера продолжает исследование сходств и различий между индуцированными плюрипотентными стволовыми и раковыми клетками, а также изучает возможные способы повышения безопасности iPSCs. По-видимому, таргетинг определенных метаболических путей может повысить эффективность получения iPSCs, в то время как воздействие на другие пути может повысить их безопасность.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
05.10.2012

Читать статьи по темам:

индуцированные плюрипотентные стволовые клетки рак РНК экспрессия генов Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Стволовые клетки против рака

Нейральные стволовые клетки способны выбирать своей мишенью раковые клетки за пределами центральной нервной системы. С их помощью в клетках опухоли и метастазов срабатывал фермент, превращающий безопасное вещество в противораковый препарат.

читать

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки тоже опасны :(

Плохие новости: индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, на которые в последние годы возлагались большие надежды, могут, как и эмбриональные, вызвать развитие опухолей.

читать

Премия Ласкера – за противораковый препарат и исследования стволовых клеток

За разработку препарата Gleevec для лечения хронического миелолейкоза премии удостоены Б.Друкер, Н.Лайдон и Ч.Сойерс. Премию за исследования стволовых клеток разделили Дж.Гёрдон и С.Яманака.

читать

Самые безопасные индуцированные плюрипотентные стволовые клетки

У крыс, которым были пересажены стволовые клетки, полученные из клеток желудка, не выявлено ни одного случая возникновения онкологических новообразований.

читать

Репрограммирование клеток в плюрипотентные удалось заметно ускорить

Применение ингибиторов трех белков-киназ в культурах клеток-«заготовок» в несколько раз ускорило скорость роста индуцированных плюрипотентных стволовых клеток и значительно увеличило эффективность их перепрограммирования.

читать

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки: новые данные

Выявлены новые эпигенетические механизмы, позволяющие эффективно перепрограммировать зрелые соматические клетки в индуцированные плюрипотентные стволовые (ИПСК).

читать