Новый метод позволит улучшить качество стволовых клеток для регенеративной медицины
Исследовательская группа из Испании разработала технологию повышения эффективности дифференцировки индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (иПСК) в различные типы клеток.
Стволовые клетки уже много лет демонстрируют огромные перспективы при использовании в регенеративной медицине. В последнее десятилетие несколько исследований показали, что данный тип клеток, который в испанском языке называется «материнская клетка» из-за его способности давать начало множеству различных типов клеток, может применяться для лечения заболеваний мышц, нервных расстройств и пр.
Исследователи и пионеры в области перепрограммирования стволовых клеток сэр Джон Б. Гердон (John B. Gurdon) и Шинья Яманака (Shinya Yamanaka) в 2012 году получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине за эту идею. Однако одним из основных ограничений в применении данных клеточных методов лечения является качество индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, производимых в лабораторных условиях, что препятствует их использованию в терапевтических целях.
Команда учёных из Группы изучения клеточного деления и рака в Испанском Национальном Центре исследования рака (Spanish National Cancer Research Center, CNIO), возглавляемая Маркосом Малумбресом (Marcos Malumbres), разработала новую, простую и быструю технологию, которая усиливает потенциал стволовых клеток для дифференцировки во взрослые клетки in vitro и in vivo. Результаты исследования опубликованы в журнале EMBO.
«В последние годы было предложено несколько протоколов для получения перепрограммированных стволовых клеток из зрелых клеток в лабораторных условиях. Однако существует очень мало методов для улучшения клеток, которые у нас уже есть. Разработанный нами метод способен значительно повысить качество стволовых клеток, полученных по любому другому протоколу, что способствует повышению эффективности производства специализированных типов клеток», — сказала Мария Салазар-Роа (María Salazar-Roa), научный сотрудник CNIO и первый автор статьи.
В настоящем исследовании учёные идентифицировали последовательность РНК, называемую микроРНК 203, которая обнаруживается на самых ранних эмбриональных стадиях — до имплантации эмбриона в утробе матери, когда стволовые клетки еще обладают максимальной способностью генерировать все ткани. Когда исследователи добавили эту молекулу к стволовым клеткам в лаборатории, они обнаружили, что способность иПСК преобразовываться в другие типы клеток значительно улучшилась.
Для подтверждения полученных результатов они использовали стволовые клетки человека, мышей, а также генетически модифицированных мышей.
«Результаты были впечатляющими, как в клетках мышей, так и в клетках человека. Применение этой микроРНК всего за пять дней повышает потенциал стволовых клеток во всех сценариях, которые мы тестировали, и улучшает их способность превращаться в другие специализированные клетки даже через несколько месяцев после контакта с микроРНК», — говорит Салазар-Роа.
Согласно результатам исследования, клетки, модифицированные с использованием нового протокола, более эффективны при создании функциональных кардиомиоцитов. Это открывает двери для улучшенного производства различных типов клеток, необходимых для лечения дегенеративных заболеваний.
Малумбрес, руководитель Группы изучения клеточного деления и рака, говорит: «Чтобы перенести результаты исследования в клиническую практику, необходимо сотрудничество с лабораториями или компаниями, которые захотят использовать данную технологию для каждого конкретного случая».
