Исследователи используют «Piggybac» для создания более безопасных перепрограммированных стволовых клеток

Исследовательская группа Остина Смита из Центра исследования стволовых клеток в Кембридже опубликовала в журнале Development новый и более безопасный способ получения плюрипотентных стволовых клеток — клеток, способных дать начало любой ткани организма.

Современные методы создания индуцированных плюрипотентных стволовых (iPS) клеток из специализированных (например, кожных) клеток имеют ключевую проблему: они полагаются на потенциально вредные вирусы для доставки факторов перепрограммирования.

В новой работе учёные сообщают о подходе, который избегает использования вирусов. Они успешно перепрограммировали частично специализированные мышиные клетки (Epi-клетки) в iPS-клетки, используя всего один фактор перепрограммирования — Klf4.

Вместо вирусов для внедрения гена Klf4 в Epi-клетки был использован особый тип ДНК — транспозон (подвижный генетический элемент) под названием Piggybac. Он способен встраиваться в ДНК организма, неся с собой «груз» — в данном случае ген Klf4.

Piggybac доставил единственную копию Klf4 в клетки, вызвав их перепрограммирование в iPS-клетки. Затем исследователи с помощью фермента вырезали ген Klf4 из Piggybac.

При этом выяснилось, что iPS-клетки могут поддерживать себя, используя свой собственный ген Klf4, который был активирован в процессе перепрограммирования. После удаления Piggybac-Klf4 полученные iPS-клетки:

• Могли создавать нормальных мышей при введении в развивающиеся эмбрионы.
• Могли давать потомство, внося вклад в репродуктивные клетки этих мышей.

Это самый строгий тест на нормальность iPS-клеток.

«Наша работа, вместе с двумя другими публикациями в Nature, представляет собой значительное техническое развитие в этой области, — говорит профессор Смит. — Метод обеспечивает больший контроль над процессом генетической модификации, и он полностью обратим после завершения перепрограммирования. Следовательно, конечные iPS-клетки не несут потенциально опасной чужеродной ДНК. Наши результаты показывают, что этот подход производит идеально перепрограммированные мышиные клетки. Публикации в Nature показывают, что он также может работать с человеческими клетками».