Ученые впервые создали стволовые клетки с помощью CRISPR-активации генома

Исследователи из Институтов Гладстона впервые превратили клетки кожи мышей в стволовые клетки, активировав в них специфический ген с помощью технологии CRISPR. Этот инновационный подход предлагает потенциально более простой метод получения ценного типа клеток и дает важное понимание процесса клеточного репрограммирования.

«Это новый способ создания индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC), принципиально отличающийся от всех предыдущих», — сказал автор работы Шэн Дин, старший научный сотрудник Гладстона.

Плюрипотентные стволовые клетки могут превращаться практически в любой тип клеток организма. Они являются ключевым терапевтическим ресурсом для лечения в настоящее время неизлечимых состояний, таких как сердечная недостаточность, болезнь Паркинсона и слепота, а также служат моделями для изучения болезней и инструментами для тестирования новых лекарств.

В 2006 году Синъя Яманака открыл, что может создавать iPSC, обрабатывая обычные клетки кожи четырьмя ключевыми белками-транскрипционными факторами. В новой работе, опубликованной в Cell Stem Cell, предлагается третий способ: прямое манипулирование геномом клеток с помощью техник CRISPR-регуляции генов.

«Наличие различных вариантов создания iPSC будет полезно, когда ученые столкнутся с трудностями при использовании одного подхода», — отметил Дин.

Команда Дина нацелилась на два гена, которые экспрессируются только в стволовых клетках и являются интегральными для плюрипотентности: Sox2 и Oct4. Исследователи обнаружили, что с помощью CRISPR они могут активировать либо Sox2, либо Oct4 для репрограммирования клеток. Более того, оказалось, что нацеливание на единственный участок генома было достаточно, чтобы запустить естественную цепную реакцию, приводящую к превращению клетки в iPSC.

Для сравнения, в оригинальном методе обычно используются четыре транскрипционных фактора, каждый из которых нацеливается на тысячи участков генома.

«Тот факт, что модуляция одного сайта достаточна, очень удивителен. Теперь мы хотим понять, как этот процесс распространяется от единственного локуса на весь геном», — сказал Дин.