Первая линия эмбриональных стволовых клеток человека, специфичная для заболевания, создана методом переноса ядра

Учёные под руководством доктора Дитера Эгли из Исследовательского института Нью-Йоркского фонда стволовых клеток (NYSCF) и доктора Марка Сауэра из Медицинского центра Колумбийского университета создали первую специфичную для заболевания линию эмбриональных стволовых клеток с двумя наборами хромосом, используя метод переноса ядра соматической клетки (SCNT).

Как сообщается в Nature, учёные получили эмбриональные стволовые клетки, добавив ядра взрослых клеток кожи в неоплодотворённые донорские ооциты с помощью SCNT. Клетки были созданы от взрослого донора с диабетом 1 типа и здорового контроля. В 2011 году команда сообщала о создании первой линии эмбриональных клеток из человеческой кожи с помощью SCNT, получив стволовые клетки и продуцирующие инсулин бета-клетки от пациентов с диабетом 1 типа. Однако те стволовые клетки были триплоидными (имели три набора хромосом) и не могли использоваться для терапий.

Исследователи преодолели последнее препятствие в создании персонализированных стволовых клеток для разработки клеточных терапий. Они продемонстрировали возможность создания специфичной для пациента линии эмбриональных стволовых клеток в диплоидном состоянии (с двумя наборами хромосом), что является нормой для человеческих клеток. Это первое успешное получение диплоидных плюрипотентных стволовых клеток из соматических клеток взрослого и новорождённого с помощью SCNT.

Ключевые аспекты исследования:

• Цель: Создать пациент-специфические стволовые клетки от взрослого с диабетом 1 типа для получения клеток, утраченных при болезни.
• Доноры: Клетки кожи от взрослого пациента с диабетом 1 типа и от новорождённого (контроль).
• Результат: Получено четыре линии SCNT-производных эмбриональных стволовых клеток. Все линии были диплоидными и плюрипотентными — могли давать начало нейронам, клеткам поджелудочной железы (включая инсулин-продуцирующие бета-клетки), хрящевой ткани и другим типам клеток.
• Оптимизация протокола: Критически важными для успеха оказались добавление специфических химических веществ (ингибиторов гистондеацетилаз) и эффективный протокол активации человеческого ооцита. Также важно было сохранить целостность плазматической мембраны во время манипуляций.

Значение и перспективы:

• Диабет 1 типа: Поскольку пациенты с этим заболеванием лишены собственных бета-клеток, создание аутологичных (совпадающих по ДНК с пациентом) бета-клеток для трансплантации — многообещающий путь к лечению или потенциальному излечению.
• Другие болезни: Технология может быть использована для разработки персонализированных клеточных терапий при болезни Паркинсона, макулодистрофии, рассеянном склерозе, заболеваниях печени и для регенерации костей.
• SCNT vs. iPS-клетки: NYSCF продолжает исследования SCNT, несмотря на появление индуцированных плюрипотентных стволовых (iPS) клеток, так как пока не ясно, какой тип клеток окажется лучшим для терапий. Генерация клеток с помощью SCNT использует человеческие ооциты, уже применяемые в клинической практике, в то время как для iPS-технологий используются рекомбинантная ДНК, РНК или химические вещества, требующие отдельных проверок безопасности.

Исследование стало результатом междисциплинарного сотрудничества, начатого в 2006 году, и стало возможным благодаря уникальной программе донорства ооцитов и работе в независимой лаборатории NYSCF.