Некоторые генетические вариации сложно изучить с помощью современных методов моделирования на стволовых клетках

Некоторые наследуемые, но нестабильные генетические мутации, передающиеся от родителя к потомству, могут быть трудны для исследования с использованием современных методов моделирования на индуцированных плюрипотентных стволовых клетках человека (hiPSC). К такому выводу пришли учёные из Icahn School of Medicine at Mount Sinai, опубликовавшие исследование 14 марта в журнале Stem Cell Reports. Работа предупреждает биологов, работающих со стволовыми клетками, что определённые редкие мутации трудно воссоздать в лабораторных условиях.

Сложности с моделированием хромосомной перестройки

Исследовательская группа использовала hiPSC от матери с диагнозом биполярное расстройство с психозом и её сына с диагнозом шизоаффективное расстройство. Помимо нормальных 46 хромосом, клетки матери и сына содержали очень маленькую дополнительную хромосому (менее 1/10 нормального размера). Эта микродупликация генов всё чаще связывается с шизофренией и биполярными расстройствами. Дополнительный фрагмент, известный как маркерный (mar) элемент, относится к категории аномально дублированных генов.

Впервые команда учёных попыталась создать стволовые клетки из взрослых клеток с таким дефектом. В процессе они обнаружили, что mar-элемент часто терялся во время репрограммирования.

Результаты и последствия для исследований

• Клетки матери были мозаичными (одни нормальные, другие — с дефектом), и созданные hiPSC точно воспроизвели это состояние.
• Однако с клетками сына метод сработал плохо. Хотя все его исходные клетки должны были иметь mar-элемент, некоторые репрограммированные стволовые клетки его не содержали.

«Мы осознали, что продолжаем терять мутацию в создаваемых стволовых клетках, и неспособность воссоздать клетки с mar-элементами может затруднить некоторые нейропсихиатрические исследования», — говорит старший автор исследования Кристен Бреннанд, PhD.

Вывод для научного сообщества

Хотя mar-элементы в общей популяции редки (менее 0,05% у новорождённых), более 30% людей с такими дефектами имеют клинические отклонения. Учёные подчёркивают, что исследователям необходимо проверять наличие существующих mar-элементов в изучаемых клетках, чтобы убедиться, что они сохраняются в новых стволовых клетках.