Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки крупного рогатого скота преодолевают многолетние барьеры для культивируемого мяса

Исследователи из Университета Коннектикута впервые успешно создали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS-клетки) для крупного рогатого скота. Работа опубликована в International Journal of Molecular Sciences.

Значение для культивируемого мяса и сельского хозяйства

  • iPS-клетки крупного рогатого скота могут стать основой для выращивания целых кусков мяса из мышечных клеток, полученных из одной iPS-клетки.
  • Технология открывает путь к созданию in-vitro селекции, которая теоретически позволяет получить 100 поколений коров за 25 лет (против 10 поколений традиционными методами).
  • Клетки также позволят совершить прорыв в генной инженерии и выведении устойчивых к болезням животных.

Преодоление ключевых барьеров

Ранее созданию iPS-клеток крупного рогатого скота мешали две основные проблемы: неспособность «замолчать» гены, использованные для перепрограммирования, и неспособность к долгосрочному самовосновлению.

Команда использовала инновационный подход:

  1. Комбинация факторов перепрограммирования: Вместо одного набора белков (факторов Яманаки Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc или факторов Томпсона Oct4, Sox2, Lin28, NANOG) учёные объединили шесть факторов: Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc, Lin28, NANOG.
  2. Подавление метилирования: Исследователи подавили ключевое событие метилирования в хроматине — Histone 3 Lysine 9 Trimethylation (H3K9me3). Это было достигнуто путём сверхэкспрессии фермента histone lysine demethylase KDM4A.
  3. Использование ингибиторов: Были применены два ингибитора для отключения сигнальных путей, мешающих процессу перепрограммирования.

Следующие шаги

Следующим этапом станет проверка степени плюрипотентности полученных клеток. Для этого iPS-клетки будут введены в эмбрион с последующим анализом, в какие ткани и органы они интегрируются. Высокоплюрипотентные клетки должны включаться во множество типов тканей. Окончательным тестом станет способность клеток передавать свои гены следующему поколению через половые клетки (сперматозоиды или яйцеклетки).

Эта технология также может быть применена к другим животным, таким как овцы, козы или находящиеся под угрозой виды, например, бизоны.

2022-01-27