Ученые напрямую превратили клетки кожи и пуповины в нервные клетки
Ученые из Института реконструктивной нейробиологии в Бонне значительно усовершенствовали метод прямой конверсии клеток тела друг в друга, минуя стадию плюрипотентных стволовых клеток. Результаты опубликованы в журнале Nature Methods.
Повышение эффективности трансформации клеток
Ранее метод прямой трансформации клеток кожи в индуцированные нейроны (iN) с помощью транскрипционных факторов был малоэффективен. Исследователи из центра LIFE & BRAIN Боннского университета оптимизировали процесс, используя низкомолекулярные активные вещества — small molecules.
- Блокировка SMAD-сигнального пути и ингибирование гликоген синтазы киназы-3 бета (GSK3ß) повысила эффективность преобразования в несколько раз.
- Это позволило использовать только два вместо трех транскрипционных факторов в комбинации с тремя активными веществами.
- В результате большинство клеток кожи превращалось в нейроны, а конечные культуры содержали более 80% человеческих нейронов.
Высокий выход клеток и функциональность
«Из 100 000 клеток кожи мы можем получить более 200 000 нервных клеток, полученных таким способом», — говорит ведущий автор исследования Юлия Ладевиг.
Преобразование сопровождалось постепенным отключением генов, характерных для фибробластов кожи, и активацией генов, специфичных для нервных клеток. Полученные нейроны были функционально активны, что делает их пригодными для исследований заболеваний и клеточной терапии.
Перспективы метода
Метод уже успешно применен к другим типам клеток, например, клеткам пуповины.
«Сначала мы хотим использовать полученные таким образом нервные клетки для исследования болезней и активных веществ. Долгосрочная цель — преобразовывать клетки непосредственно в организме в нервные клетки», — отмечает профессор Брюстле.