Предсказание судьбы стволовых клеток

Исследователи из Университета Торонто разработали метод быстрого скрининга человеческих стволовых клеток и улучшения контроля над их специализацией. Технология может найти применение в регенеративной медицине и разработке лекарств. Результаты опубликованы в журнале Nature Methods.

Метод позволяет лучше понять, как эффективнее превращать стволовые клетки в клинически полезные типы клеток. Исследование выполнено в лаборатории профессора Питера Зандстры.

Учёные использовали человеческие плюрипотентные стволовые клетки (hPSC), способные дифференцироваться в любой тип клеток организма. Ключевая задача — выращивание их в правильной культуральной среде, что представляет сложность.

Была создана высокопроизводительная платформа с использованием робототехники и автоматизации для одновременного тестирования множества соединений в контролируемых условиях. Она позволяет управлять размером колонии, плотностью клеток и другими параметрами для изучения характеристик клеток во время дифференцировки. Скрининг проводился в оптимизированных микро-средах с наблюдением за реакцией клеток на химические изменения.

Обнаружено, что два специфических белка внутри стволовых клеток, Oct4 и Sox2, можно использовать для отслеживания четырёх основных ранних типов клеточной судьбы, что позволяет проводить четыре скрининга одновременно.

Технология также позволяет изучать различия между клеточными линиями для прогнозирования определённой генетической информации, например, аномалий хромосом. Эти прогнозы выполняются за доли времени и с существенно меньшими затратами по сравнению с существующими методами.

Как технология скрининга лекарств, это «драматическое улучшение по сравнению с предшественниками». В некоторых случаях время тестирования сокращается с месяца до двух дней.