Всего один белок отвечает за плюрипотентность стволовых клеток

Исследователи впервые получили практически идеальные плюрипотентные стволовые клетки из культивируемых клеток кожи.

Удалив всего один белок Mbd3, группе исследователей из Научного Института Вейцмана в Реховоте (Израиль) удалось увеличить процент эффективности получения индуцированных плюрипотентных стволовых клеток почти до 100%. Ранее этот результат не превышал 1%. Это открытие может стать поворотным в массовом производстве стволовых клеток с целью клеточной терапии.

В 2006 году группа учёных из Японии под руководством доктора Шиньи Яманаки (Shinya Yamanaka) обнаружила, что добавление к взрослым соматическим клеткам всего четырёх генов: Oct4, Klf4, Sox2 и c-Myc позволяет перепрограммировать их в эмбриональные стволовые клетки, которые назвали индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками – ИПСк (англ.- induced pluripotent stem cells — iPSс). До нынешнего времени производство ИПСк оставалось крайне неэффективным.

В работе израильских учёных под руководством Якова Ханна (Jacob Hanna), опубликованной в журнале Nature в октябре 2013 года, описан новый метод перепрограммирования взрослых клеток в ИПСк со 100% эффективностью.

Исследователи изначально сконцентрировали внимание на белке MBD3, т.к. его присутствие обнаруживается во всех клетках организма на всех стадиях развития, в отличие от большинства белков, активных лишь на определённых этапах жизни.

Единственное исключение – белок MBD3 отсутствует в клетках эмбриона в течении первых трёх дней после оплодотворения яйцеклетки, на стадии бластоцисты, когда зародышевые клетки обладают свойством плюрипотентности, т.е. возможностью дифференцировки в любые из трёх зародышевых листков (эндодерму, мезодерму и эктодерму).

Ген белка MBD3 запускается в эмбриональных клетках, когда наступает время их специализации. Он остаётся активным и в зрелых клетках на протяжении всей жизни, видимо, предотвращая их возврат в эмбриональное состояние. Выключение гена не только повысило эффективность получения стволовых клеток, но и синхронизировало время их превращения — клетки практически одинаково развивались, не отставая и не опережая друг друга, что упрощает контроль их получения.

Исследователи провели успешные испытания нового метода как на мышиных клетках, так и на клетках человека.

Опубликованные результаты – огромный шаг на пути развития регенеративной медицины и биоинженерии, но пока получение плюрипотентных клеток лишь половина проблемы: одной из главных задач остаётся контроль дифференцировки таких клеток, с чем пока возникают трудности.