Ученые используют РНК для перепрограммирования одного типа клеток в другой

Исследователи из Университета Пенсильвании нашли новый способ изменить один тип клеток на другой, работая с идеей, что "подпись" клетки определяется молекулами матричной РНК (мРНК), содержащими химическую схему для создания белка.

Ученые смогли превратить нейрон в астроцитоподобную клетку, просто "затопив" нейрон большим количеством специфических мРНК из астроцита. Астроциты — это звездообразные клетки мозга, которые помогают поддерживать гематоэнцефалический барьер, регулируют химическую среду вокруг клеток, реагируют на повреждения и выделяют регуляторные вещества.

Метод, названный Transcriptome induced phenotype remodeling (TIPeR), описан в Proceedings of the National Academy of Sciences. Он отличается от подхода с индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (iPS), так как клеткам-хозяевам не нужно проходить через стадию дедифференцировки в плюрипотентное состояние.

Как это работает:

• Исследователи извлекли и произвели мРНК из астроцита.
• С помощью фототрансфекции (метода, создающего временные поры в клеточной мембране) они ввели около 200 000 астроцитарных мРНК в тело нейрона. Это почти вдвое превышает обычное количество мРНК в нейроне (~100 000).
• Подавляющее большинство астроцитарных мРНК взяло верх. Они стали транслироваться в астроцитарные белки в цитоплазме.
• Эти белки, в свою очередь, повлияли на экспрессию генов в ядре клетки-хозяина, включив гены астроцита.

Результат:

• Полученные клетки перестали выглядеть как нейроны и стали выражать астроцитарные белки, демонстрируя физиологию, подобную астроцитам.
• Изменения начинаются в течение недели и остаются стабильными в течение жизни первичной культуры клеток.
• Пока это астроцитоподобные клетки, напоминающие незрелые астроциты, без полностью сформированной звездообразной формы.

Этот подход открывает возможности для новой клеточной терапии нейродегенеративных и других заболеваний. Будущие исследования будут направлены на создание других типов клеток и определение основного набора РНК, ответственных за конкретные клеточные фенотипы.