Прорыв в масштабировании производства стволовых клеток

Ученые открыли новый метод создания человеческих стволовых клеток, который может решить проблему крупномасштабного производства, необходимого для полной реализации потенциала этих уникальных клеток в изучении и лечении болезней.

Открытие совершила команда ученых из Университета Ноттингема, Уппсальского университета и GE Healthcare в Швеции.

Человеческие плюрипотентные стволовые клетки — это недифференцированные клетки, обладающие уникальной способностью развиваться во все типы клеток организма. Уже существует огромный спрос на эти клетки для моделирования заболеваний, скрининга лекарств, регенеративной медицины и тканевой инженерии, который будет только расти.

Однако производство стволовых клеток в масштабах, необходимых для современного здравоохранения, в настоящее время нецелесообразно, так как существующие методы культивирования либо слишком дороги, либо используют вещества, небезопасные для клинического применения у людей.

В новом исследовании, опубликованном 13 июля 2016 года в Nature Communications, команда ученых определила улучшенный метод культивирования человеческих стволовых клеток, который может привести к более быстрому и дешевому крупномасштабному промышленному производству.

Новый метод с использованием белка крови

Доктор Сара Пихуан-Галито, первый автор статьи: «Используя белок, полученный из человеческой крови, — ингибитор интер-альфа, — мы вырастили человеческие плюрипотентные стволовые клетки на минимальной среде без дорогостоящих и трудоемких биологических субстратов. Этот белок содержится в крови человека в высоких концентрациях и в настоящее время является побочным продуктом стандартных схем очистки лекарств».

«Белок заставляет стволовые клетки прикрепляться к немодифицированному пластику для культивирования тканей и улучшает их выживаемость в суровых условиях. Это первый метод культивирования стволовых клеток, который не требует предварительной обработки биологического субстрата для прикрепления, что делает его более экономичным и эффективным по времени».

Значение для исследований и промышленности

Руководитель исследования, доктор Сесилия Аннерен: «Поскольку нанесение покрытия — это трудоемкий этап, увеличивающий стоимость культивирования, этот новый метод имеет потенциал для экономии времени и денег при крупномасштабном культивировании и будет ценен как для фундаментальных исследований, так и для коммерческих приложений».

Соавтор работы, доктор Кэти Мерри: «Мы намерены комбинировать белок ингибитор интер-альфа с нашей инновационной технологией гидрогелей, чтобы улучшить контроль дифференцировки клеток и применить это для моделирования заболеваний. Наш фокус — на понимании редких заболеваний, таких как множественный остеохондроматоз, на клеточном уровне».

Дальнейшие планы

Доктор Сара Пихуан-Галито также получила престижную стипендию сэра Генри Уэлкома для продолжения работы. Она планирует комбинировать ингибитор интер-альфа с улучшенными синтетическими полимерами, чтобы разработать экономичный и безопасный метод, который можно легко масштабировать для производства миллиардов клеток, необходимых для клеточной терапии.

Технология, описанная в статье, находится под патентной защитой GE Healthcare (WO2014158089A1), которая софинансировала проект в Уппсальском университете.