Техника без вирусов позволяет легко создавать плюрипотентные стволовые клетки
Ученые из Медицинской школы Стэнфордского университета представили новый и более простой способ превращения стволовых клеток из человеческого жира в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS-клетки) для регенеративной медицины. Ключом к методу стали крошечные кольца ДНК — мини-кольца (minicircles).
Безопасность и простота
- Метод не использует вирусы для введения генов в клетки и не приводит к постоянному изменению генома клетки.
- Это первый пример репрограммирования взрослых клеток в плюрипотентное состояние таким способом.
- Техника основана на стандартных методах молекулярной биологии, что делает её относительно простой для внедрения в лабораториях по всему миру.
Как работают мини-кольца
- Мини-кольца — это кольца ДНК, примерно в два раза меньше стандартных плазмид.
- Они содержат только четыре гена, необходимых для репрограммирования (и ген зеленого флуоресцентного белка GFP для отслеживания).
- В отличие от плазмид, мини-кольца не содержат бактериальной ДНК, что снижает риск иммунного ответа.
- Они не реплицируются и естественным образом теряются по мере деления клеток, не интегрируясь в ДНК.
Эффективность и применение
- Исследователи выбрали стволовые клетки жировой ткани, так как их легко получить, и они хорошо поддаются трансформации.
- Около 10.8% клеток приняли мини-кольца и экспрессировали GFP, по сравнению с 2.7% для традиционных плазмид.
- Общая эффективность репрограммирования методом мини-колец составила около 0.005%, что ниже, чем у вирусных векторов (0.01–0.05%), но выше, чем у плазмид.
- Ученые создали 22 новые линии iPS-клеток из клеток жира и фибробластов человека. Клетки прошли все проверки на плюрипотентность.
Перспективы
Метод открывает путь к созданию пациент-специфичных клеточных линий для изучения заболеваний (например, сердечных) в лаборатории, что менее инвазивно, чем забор клеток непосредственно из органа. Исследователи надеются, что безопасность и простота техники ускорят её одобрение для клинического применения.