Оптимальное репрограммирование стволовых клеток с помощью последовательных протоколов
Исследователи из Китая показали, что эффективность и выход индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (иПСК) можно оптимизировать, контролируя последовательность включения ключевых трансформирующих факторов. Их работа опубликована в журнале Nature Cell Biology.
В 2006 году японские учёные впервые получили стволовые клетки из клеток кожи, экспрессируя четыре фактора транскрипции: Oct4, Sox2, KLF4 и c-Myc. Однако общий выход жизнеспособных иПСК был низким, а полученные клетки часто были непригодны для лечения из-за риска иммунного отторжения или образования опухолей.
Китайские исследователи обнаружили оптимальную последовательность индукции этих факторов:
Сначала комбинация Oct4 и Klf4
Позднее c-Myc
И наконец Sox2
Такой протокол привёл к максимальному выходу клеток. Удивительно, что эта последовательность активировала переход эпителий-мезенхима (EMT), за которым следовал обратный переход мезенхима-эпителий (MET). Ранее было известно, что репрограммирование фибробластов мыши начинается с MET-конверсии, поэтому обнаружение активации белков SLUG и N-кадгерина (обычно ассоциированных с EMT) стало неожиданностью.
Авторы также выяснили, что добавление TGF-beta в начале стандартного протокола (с одновременной экспрессией всех факторов) имитирует появление мезенхимального состояния и повышает выход репрограммирования. Однако этот эффект исчезал при 12-дневном протоколе лечения TGF-beta.
Учёные предполагают, что, хотя между эпителиальным и мезенхимальным состояниями существует множество путей конверсии, некоторые из них короче или доступнее. Их последовательный рецепт, по-видимому, смещает баланс в сторону кратковременного мезенхимального состояния, что в итоге приводит к лучшему выходу стволовых клеток.