Получение потенциально более безопасных стволовых клеток в лаборатории
Исследователи определили причину повреждения ДНК в индуцированных плюрипотентных стволовых клетках (iPS-клетках) и разработали стратегии для его снижения, что повышает безопасность этих клеток для применения в регенеративной медицине.
Проблема безопасности iPS-клеток
Метод получения iPS-клеток, разработанный Синъей Яманакой в 2006 году, позволил создавать плюрипотентные клетки из взрослых тканей, избегая этических проблем, связанных с эмбриональными стволовыми клетками. Однако этот метод повреждает геном клеток, что вызывало опасения относительно их безопасности. Причина повреждений долгое время оставалась неизвестной.
Источник повреждений и решение
Группа под руководством Оскара Фернандеса-Капетильо из Испанского национального центра исследования рака (CNIO) установила, что повреждения генома iPS-клеток вызваны репликативным стрессом — напряжением, возникающим при ускоренном делении клеток во время перепрограммирования.
Используя это знание, исследователи разработали два подхода для снижения повреждений и получения клеток с более стабильным геномом:
- Генетический: увеличение продукции белка Chk1, который репарирует повреждения ДНК от репликативного стресса.
- Химический: добавление нуклеозидов (строительных блоков ДНК) в питательную среду для клеток. Это облегчает репликацию ДНК при ускоренном делении.
Значение работы
Исследование, опубликованное в Nature Communications, представляет значительный шаг вперед в области использования iPS-клеток. Простая стратегия с добавлением нуклеозидов может быть легко внедрена в лабораториях по всему миру, что способствует развитию регенеративной биологии — одного из главных устремлений биомедицины XXI века.
В работе также участвовали группы CNIO под руководством Марии Бласко и Мануэля Серрано, а также исследователи из Института Пастера в Париже, Университета Торонто и Университета Помпеу Фабра в Барселоне.