Ученые приблизились к созданию химического коктейля для перепрограммирования клеток
Ученые из Института Скриппса совершили значительный прорыв в поиске безопасного способа перепрограммирования зрелых человеческих клеток в стволовые, способные превращаться в другие типы клеток (нервные, сердечные, печеночные). Эта технология имеет огромный потенциал для лечения многих заболеваний.
В исследовании, опубликованном 3 декабря 2010 года в журнале Cell Stem Cell, сообщается о новом коктейле из лекарственных низкомолекулярных соединений, который с помощью гена Oct4 позволяет перепрограммировать клетки кожи человека в стволовые.
«Наша конечная цель — получать индуцированные плюрипотентные стволовые клетки с помощью определенных низкомолекулярных соединений», — заявил профессор Шэн Дин. Этот метод принципиально отличается и имеет значительные преимущества перед генетическими манипуляциями.
Использование химических соединений для возврата взрослых клеток в плюрипотентное состояние позволяет избежать этических споров вокруг эмбриональных стволовых клеток и открывает путь к массовому производству клеток для разработки лекарств. Это может привести к созданию методов лечения болезней Альцгеймера, Паркинсона и других.
Замена генов на химические вещества
С 2007 года известно, что зрелые клетки можно «перепрограммировать» с помощью четырех транскрипционных генов. Проблема в том, что эти гены, встраиваясь в ДНК клетки, изменяют ее геном. «Основное опасение в том, что эти четыре гена являются онкогенами и могут вызывать опухоли», — поясняет Дин.
Поэтому ученые ищут способы перепрограммирования без использования этих опасных генов. Подход лаборатории Дина с использованием синтетических низкомолекулярных соединений представляет собой принципиально иное решение.
Ключевой прорыв
В 2008 году лаборатория Дина нашла соединения, способные заменить два из четырех необходимых генов. Теперь, спустя два года, им удалось совершить крупный скачок — найти способ заменить три гена из четырех.
«Мы всего в одном шаге от конечной цели, что станет революционной технологией», — говорит Дин.
Исследование также показало, что новое соединение способствует переключению метаболизма клетки с митохондриального дыхания на гликолиз — важный механизм регенерации тканей. Это открывает новое понимание процесса перепрограммирования.
Следующая цель — заменить в химическом коктейле последний ген, Oct4, главный регулятор плюрипотентности. «Это был бы последний шаг к Святому Граалю. Наше новое открытие приближает нас к этой мечте», — заключил Дин.