Исследователи университета Джонса Хопкинса, работающие под руководством доктора Элиаса Замбидиса (Elias Zambidis), разработали метод получения человеческих индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (иПСК), способных восстанавливать повреждения сосудов сетчатки мышей. В качестве предшественников иПСК авторы использовали стволовые клетки пуповинной крови, трансформированные в плюрипотентное состояние без использования вирусных векторов, ассоциированного с риском возникновения мутаций и последующего озлокачествления клеток.
Стволовые клетки пуповинной крови были выбраны авторами в качестве исходного материала по нескольким причинам. Помимо легкости получения самих клеток, их ДНК практически не содержит приобретенных мутаций и эпигенетической памяти.
Для возвращения этих клеток в состояние, соответствующее состоянию клеток 6-дневного эмбриона, авторы использовали не традиционные вирусные векторы-носители трансформирующих генов, а плазмиды – кольцевые молекулы ДНК, быстро реплицирующиеся внутри клетки и после этого деградирующие.
Полученные иПСК культивировали в среде, способствующей их дифференцировке в сосудистые клетки-предшественники. После этого с помощью метода сортировки клеток с активированной флуоресценцией (флуоресцентного сортинга) из полученной популяции были отобраны клетки, экспрессирующие поверхностные белки CD31 и CD146, являющиеся маркерами клеток сосудистого эндотелия. По словам авторов, этот метод позволил получить в два раза больше сосудистых клеток-предшественников, чем традиционный метод дифференцировки иПСК, предшественниками которых являются кератиноциты кожи. Что еще более важно, полученные с помощью нового метода клетки демонстрировали более высокие уровни экспрессии маркеров незрелых клеток сосудистого эпителия, были менее склонны к вступлению в фазу физиологического старения и менее чувствительны к повреждающим ДНК факторам. При этом их ДНК содержала меньше передаваемых при делении ошибок репрограммирования.
Выделенную популяцию клеток ввели трем группам иммунодефицитных мышей с повреждениями сетчатки. Одной группе инъекцию делали непосредственно в глаз, второй – в расположенной в непосредственной близости от глаза синусовую пазуху, а третьей – в хвостовую вену. Изображения сетчатки животных, полученные через 45 дней после процедуры, показали, что, независимо от места введения, иПСК интегрировались в поврежденную ткань и восстанавливали сосуды.
Сформировавшиеся из иПСК стволовые клетки сосудов (белая стрелка),
интегрирующиеся в поврежденный сосуд сетчатки и восстанавливающие его.
Авторы планируют провести дополнительные эксперименты на крысиной модели диабета, характерное для которой повреждение сосудов сетчатки более сопоставимо с происходящим в сетчатке человека, чем задействованная в данном исследовании мышиная модель.
Замбидис отмечает, что часто делится своими полученными из клеток пуповинной крови иПСК с другими исследовательскими группами. Он также считает, что популярное убеждение, согласно которому терапевтические иПСК должны быть специфичны для каждого пациента, отчасти ошибочно. В качестве подтверждения он приводит пример успешности трансплантации частично совместимого костного мозга, эффективность которой сопоставима с эффективностью полностью совместимых трансплантатов.
Он также считает, что большое будущее имеют крупные банки иПСК, обеспечивающие доступ к этим клеткам исследователям всего мира. Создание таких структур требует огромных затрат, однако японские специалисты под руководством пионера в области иПСК Шинья Яманака (Shinya Yamanaka) уже создают банк иПСК, полученных из клеток пуповинной крови, хранящихся в японских криобанках.
Статья T. S. Park et al. Vascular Progenitors from Cord Blood-Derived iPSC Possess Augmented Capacity for Regenerating Ischemic Retinal Vasculature опубликована в журнале Circulation.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Johns Hopkins Medicine:
Lab-Grown, Virus-Free Stem Cells Repair Retinal Tissue in Mice.
29.01.2014
Читать статьи по темам:
индуцированные плюрипотентные стволовые клетки клетки-предшественники клеточная терапия пуповинная кровь Версия для печатиВыдели ее и нажми ctrl + enter