Ученые выяснили, что метод репрограммирования стволовых клеток безопаснее, чем считалось

Стволовые клетки, полученные путем репрограммирования собственных клеток пациентов, могут однажды стать терапией для множества болезней. Однако ученые опасались, что современные методы репрограммирования могут вызывать опасные мутации в этих клетках. Новый сложный анализ ДНК стволовых клеток показывает, что эти опасения могут быть необоснованными.

«Мы показали, что стандартный метод репрограммирования может генерировать индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC) с очень небольшим количеством структурных мутаций ДНК, которые часто связаны с опасными изменениями клеток, такими как опухолеобразование», — сказала Кристин Болдуин, соавтор исследования, опубликованного 7 октября 2011 года в журнале Cell Stem Cell.

Техника iPSC была впервые описана в 2006 году. Она требует вставки в обычную клетку четырех специальных генов, активность которых заставляет клетку вернуться в состояние, подобное эмбриональной стволовой клетке. Однако недавние исследования обнаружили недопустимо высокий уровень мутаций в iPSC, полученных из взрослых человеческих клеток, что породило подозрения, что виноват именно процесс репрограммирования.

В новом исследовании ученые использовали новейшие методы картирования хромосомных ошибок, включая высокоразрешающую версию метода парных концов (paired-end mapping) и продвинутый алгоритм «HYDRA». Для минимизации потенциальных источников мутаций они использовали не клетки кожи человека, а фибробласты эмбрионов мышей, которые содержали меньше ошибок.

Анализ трех линий iPSC с высоким разрешением показал, что в процессе репрограммирования появилось очень мало изменений хромосомной последовательности. Каждая линия содержала только одну мутацию, вероятно, возникшую в ходе репрограммирования. Исследователи не обнаружили новых «ретровставок ретроэлементов» — мутаций, вызываемых ретровирусоподобными последовательностями, которые могут снова активироваться. Это особенно обнадеживает, так как такие мутации могут сильно повредить геном.

Важно, что все три линии iPSC были использованы для получения живых, фертильных мышей, которые прожили нормальную для лабораторных мышей продолжительность жизни без очевидных болезней от новых мутаций ДНК.

Следующим шаком является проверка, применимы ли эти результаты к человеческим клеткам. Если да, то выбор лучших донорских клеток и использование более чувствительных методов анализа генома позволят получать человеческие iPSC, более безопасные для терапии.