Эпигенетические сигнатуры определяют регенеративный потенциал перепрограммированных клеток

Исследователи идентифицировали эпигенетические сигнатуры — маркеры на ДНК, контролирующие временные изменения в экспрессии генов — в перепрограммированных клетках кожи. Эти сигнатуры могут предсказать экспрессию белка, связанного с заживлением ран (PDGFRbeta), в индуцированных плюрипотентных стволовых клетках (iPSC). Понимание контроля над экспрессией этого белка приближает к разработке персонализированных стратегий регенерации тканей с использованием собственных клеток пациента, а не эмбриональных стволовых клеток. Исследование опубликовано в Journal of Cell Science.

После перепрограммирования клетки кожи приобретают свойства стволовых клеток, а затем снова индуцируются в клетки кожи. Для использования таких клеток в терапии (регенерация тканей, персонализированное заживление ран) необходимо понять, как они сохраняют или улучшают свои характеристики после перепрограммирования.

Классификация специфических эпигенетических сигнатур, как в этом исследовании, позволяет предсказать, как получить типы клеток с оптимальными для восстановления тканей свойствами, минимизируя нежелательные аномалии.

Учёные использовали перепрограммированные клетки для создания трёхмерной соединительной ткани, имитирующей среду восстановления ран in vivo. Блокировка экспрессии PDGFRbeta нарушила способность клеток формировать ткань, подтвердив роль этого белка в регенерации.

«Мы установили, что успешное формирование ткани связано с экспрессией PDGFRbeta. Теоретически, определяя эпигенетические сигнатуры, указывающие на его экспрессию, мы можем оценить потенциал перепрограммированных клеток к поддержанию нормальных характеристик», — сказал первый автор Кайл Хьюитт (Kyle Hewitt), PhD.

«Возможность генерировать пациент-специфичные клетки из перепрограммированных клеток кожи может привести к улучшенной, индивидуализированной клеточной терапии для заживления ран. Потенциально эти клетки можно использовать для разработки лекарств, моделирования болезней и трансплантационной медицины без этических проблем, связанных с эмбриональными стволовыми клетками», — сказал старший автор Джонатан Гарлик (Jonathan Garlick), DDS, PhD.