РНК предлагает более безопасный способ перепрограммирования клеток

Ученые показали, что могут перепрограммировать клетки кожи человека в незрелое состояние (плюрипотентность), позволяющее им стать клетками любого типа. Это открывает перспективы лечения таких болезней, как диабет и болезнь Паркинсона, путем преобразования собственных клеток пациента в замену поврежденной ткани.

Однако текущие методы перепрограммирования несут серьезные риски. Для доставки необходимых генов используются вирусы с ДНК, которая встраивается в геном клетки. Этот ДНК-подход может нарушить геном и привести к раковому перерождению клетки.

Исследователи из MIT впервые продемонстрировали, что те же гены перепрограммирования можно доставить с помощью РНК — генетического материала, который обычно переносит инструкции от ДНК к аппарату синтеза белка в клетке. Этот метод, по словам доцента Мехмета Фатиха Яника и аспиранта Мэтью Энджела, может быть значительно безопаснее ДНК-подхода. Их работа опубликована в журнале PLoS ONE.

Ключевым достижением является сама демонстрация возможности доставки генов с помощью РНК. «До этого никто не мог трансфицировать клетки несколько раз белков-кодирующей РНК», — отмечает Яник.

Основная сложность заключалась в том, что мРНК в зрелых клетках кожи человека вызывает иммунный ответ, направленный на защиту от РНК-вирусов. Повторное воздействие длинных цепей РНК приводит к гибели клеток.

Ученые обнаружили, что могут подавить этот защитный механизм, используя короткую интерферирующую РНК (siRNA), которая блокирует выработку ключевых для ответа белков. Этот подход позаимствован у вирусов, таких как гепатит С, которые успешно подавляют защиту клетки.

После отключения защиты мРНК с генами для перепрограммирования клеток можно доставлять безопасно. Исследователи показали, что могут индуцировать выработку репрограммирующих белков в клетках более недели, доставляя siRNA и мРНК через день.

Для окончательного доказательства перепрограммирования клеток в плюрипотентное состояние необходимо более длительное культивирование и изучение их способности превращаться в другие типы клеток — эта работа сейчас ведется в их лаборатории.