Исследователи преодолели главное препятствие для терапии и исследований стволовых клеток
Ученые из Scripps Research совместно с коллегами из Японии разработали новый метод очистки смесей клеток, который может ускорить разработку методов лечения на основе стволовых клеток. Метод решает ключевую проблему: удаление недифференцированных стволовых клеток, способных образовывать опухоли, из клеток, предназначенных для терапии.
Работа опубликована в журнале Cell Research.
Проблема очистки
В процессе дифференцировки стволовых клеток в целевые (например, в нервные клетки для лечения травм спинного мозга) часть клеток неизбежно остается в недифференцированном, или плюрипотентном, состоянии. Попадание таких клеток в организм пациента может привести к образованию опухолей, что уже стало причиной задержки клинических испытаний терапий FDA.
До сих пор большинство методов очистки было основано на использовании антител, которые имеют недостатки: их сложно и дорого производить, а использование в терапии вызывает вопросы безопасности, так как они производятся в организмах животных.
Новый подход на основе лектинов
Группа под руководством профессора Джин Лоринг использовала другой подход — лектиновые массивы. Лектины — это белки растений, которые связываются со специфическими сахарами, включая те, что находятся на поверхности клеток.
Исследователи обнаружили, что определенные комбинации сахаров и белков (гликопротеинов) на поверхности стволовых клеток надежно связываются с конкретными лектинами. Лектин, который лучше всего связывался со стволовыми клетками, был прикреплен к микроскопическим бусинам.
Результаты метода
Эти бусины с лектином использовали для очистки смесей, содержащих различные типы клеток:
Эмбриональные стволовые клетки
Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC)
В каждом случае стволовые клетки прочно связывались с бусинами, в то время как промывались в основном дифференцированные клетки. Это позволило раздельно собирать оба типа клеток для исследований или терапии.
Преимущества и потенциал
Новый метод имеет значительные преимущества:
- Надежность: эффективно работает с разными линиями клеток.
- Безопасность: лектины — растительные продукты, что исключает риски, связанные с антителами животного происхождения.
- Дешевизна: метод может быть в 100 раз дешевле подходов с использованием антител.
Применение метода практически так же широко, как и применение самих стволовых клеток. Он может быть использован в терапии и для повышения чистоты в фундаментальных исследованиях, например, при изучении аутизма.
Кроме того, открытие схожих гликопротеинов, связывающихся с лектинами, на всех проверенных линиях стволовых клеток (человеческих и животных) указывает на возможный фундаментальный механизм плюрипотентности. Изучение этого механизма может помочь раскрыть тайну способности стволовых клеток превращаться в любой тип клеток.
«Возможно, мы обнаружили нечто действительно фундаментальное в плюрипотентности», — сказала Джин Лоринг.