Новый биомаркер для оценки стволовых клеток

Исследователи из UCL нашли способ оценивать жизнеспособность «искусственных» индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSCs). Открытие, опубликованное в Nature Communications, предлагает новый способ ускорить методы скрининга в исследованиях стволовых клеток.

iPSCs получают из клеток (обычно кожи или крови), которые генетически перепрограммировали для возврата в эмбрионоподобное состояние. Это позволяет клеткам дифференцироваться в любой тип клеток тела. Технология iPSCs — важная платформа для изучения болезней человека в лаборатории и имеет потенциал для создания клеточных терапий (например, гепатоцитов для лечения болезней печени или стволовых клеток для лечения лейкемии).

Однако не все линии iPSCs обладают одинаковой способностью к дифференцировке, некоторые линии значительно дефектны.

«При создании iPSCs важно идентифицировать "хорошие" и "плохие" клеточные линии, — объясняет руководитель исследования доктор Ли Стерлинг. — Но оценка их качества традиционными методами дорога и требует много времени. Мы искали способ ускорить этот процесс и считаем, что часть решения — использование метилирования ДНК в качестве биомаркера способности к дифференцировке».

Метилирование ДНК — это физическая модификация генетического материала клетки, которая может менять её поведение. В этом исследовании команда искала связь между особым типом метилирования, встречающимся только в стволовых клетках (не-CG метилирование), и способностью iPSCs к дифференцировке.

«Мы сосредоточились на способности плюрипотентной стволовой клетки дифференцироваться в энтодермальную линию (дающую органы вроде печени, поджелудочной и щитовидной железы). Анализ данных показал чёткую связь: снижение уровня не-CG метилирования связано с нарушенной способностью к дифференцировке в энтодермальные линии», — говорит доктор Стерлинг.

«Главный вывод: мы нашли эпигенетический биомаркер, который помогает отличать iPSCs со сниженной способностью к дифференцировке. Это открытие может сократить затратные и длительные методы анализа и улучшить масштабную оценку линий iPSCs для клинического и терапевтического применения».

Исследователи надеются, что их открытие не только станет эффективным методом анализа клеточных линий, но и послужит отправной точкой для изучения процессов развития, связанных с паттернами метилирования в iPSCs. «Со временем понимание этих принципов повлияет на наше понимание поведения раковых клеток и ляжет в основу стратегий регенеративной медицины», — заключает доктор Стерлинг.

Исследование проведено в сотрудничестве UCL, Кембриджского университета, компании Cellcentric и Института Сэнгера (HipSci).