Вирус-свободные эмбриональные стволовые клетки созданы из кожи пациентов с болезнью Паркинсона
Исследователи, сообщившие в выпуске журнала Cell от 6 марта, разработали новый способ получения человеческих эмбриональных стволовых клеток, свободных от вирусов, используемых для вставки ключевых ингредиентов. Они показали, что могут создавать эти эмбриональные клетки, перепрограммируя клетки, взятые у людей с идиопатической (необъяснимой) болезнью Паркинсона.
«Мы использовали модифицированный вирус, который можно вырезать», — сказал Рудольф Яниш из Института Уайтхеда и Массачусетского технологического института. «После того как они выполнили свою работу, вы можете от них избавиться». Это важно, потому что использование вирусов, кодирующих факторы перепрограммирования, представляет собой основное ограничение текущей технологии. Даже низкая активность вставленных вирусных генов может изменить потенциал этих клеток, называемых индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (iPSC), к дифференцировке в другие типы клеток или вызвать рак.
В новом исследовании команда также конвертировала эти iPSC в нейроны, которые теряются у пациентов с болезнью Паркинсона. Эти специфичные для пациента iPSC и созданные из них нейроны предлагают мощный новый способ изучения болезни. Демонстрация возможности такой конверсии также представляет собой шаг к конечной цели использования таких клеток в заместительной терапии.
В новом методе Яниш и его коллеги показывают, что фибробласты из кожи пяти пациентов с идиопатической болезнью Паркинсона могут быть эффективно перепрограммированы и впоследствии дифференцированы в дофаминергические нейроны с использованием «Cre-рекомбиназных вырезаемых вирусов», которые можно вставить, а затем удалить.
Полученные iPSC, свободные от факторов, сохранили способность дифференцироваться в другие типы клеток. Клетки также показали глобальный профиль экспрессии генов, более близкий к человеческим эмбриональным стволовым клеткам, чем к человеческим iPSC, все еще несущим вирусно-вставленные трансгены.
«Клетки без вектора гораздо ближе к эмбриональным стволовым клеткам, чем к родительским клеткам. Это говорит о том, что даже низкая экспрессия вектора как-то меняет транскрипционный профиль клеток», — сказал Яниш.
Новый метод Яниша представляет собой важный прорыв для ученых, стремящихся лучше понять причины и последствия болезни Паркинсона и других заболеваний. Это также хорошая новость для тех, кто ищет потенциальные новые лекарственные терапии, и для тех, кто надеется в конечном итоге использовать собственные клетки пациента для замены нейронов, потерянных из-за дегенеративного заболевания.
«Такие специфичные для пациента клетки впервые предоставят систему для исследования предполагаемых молекулярных и клеточных механизмов спорадической болезни Паркинсона, таких как агрегация белка, митохондриальная дисфункция, окислительный стресс и измененная киназная активность», — отметили исследователи.
«Такие модели in vitro могут быть использованы для крупномасштабных генетических или лекарственных скринингов, поскольку можно генерировать большое количество hiPSC и надежно дифференцировать их в дофаминергические нейроны», — написали исследователи. «Более того, наше открытие, что дофаминергические нейроны от пациентов с болезнью Паркинсона могут быть получены независимо от основного заболевания или возраста донора, подтверждает идею, что клеточная замена на основе hiPSC может стать возможным терапевтическим вариантом для болезни Паркинсона в будущем».
Источник: Cell Press