Новый субстрат для культивирования стволовых клеток собак без компонентов человека
Индуцированные плюрипотентные стволовые (iPS) клетки собак способны дифференцироваться в любой тип клеток, что делает их ценным инструментом для изучения распространенных заболеваний собак и человека.
Для культивирования iPS-клеток необходим субстрат, который служит каркасом для прикрепления и размножения клеток. Без него клетки погибают или не дифференцируются.
В настоящее время в качестве субстрата для iPS-клеток собак используют рекомбинантные белки, полученные преимущественно из человека. Однако эти чужеродные для собачьих клеток компоненты могут вызывать иммунное отторжение, что затрудняет клиническое применение.
Разработка специфичного для собак культурального субстрата
Исследовательская группа под руководством аспиранта Кохэя Сисиды и профессора Синго Хатоя из Высшей школы ветеринарной науки Осакского столичного университета создала штамм E. coli, который экспрессирует собачий ген и производит белок витронектин (VTN). Исследование опубликовано в Regenerative Therapy.
Бактерии E. coli выступили в роли фабрик, производя достаточное количество собачьего VTN для использования в качестве каркаса для роста iPS-клеток собак без применения материалов человеческого или мышиного происхождения.
Было установлено, что собачий VTN поддерживает культивирование стволовых клеток так же эффективно, как и человеческий аналог. Клетки сохранили полный потенциал к дифференцировке, как и в стандартной среде.
«Это достижение имеет большое значение, поскольку открыло путь к стабильному культивированию iPS-клеток собак без использования человеческих компонентов, — сказал Сисида. — Это ценно, так как позволяет создать полностью собачью культуральную систему, снижая риски межвидовой контаминации».
Изучение мутантных белков и перспективы применения
Для потенциального клинического использования исследователи также оценили мутантную форму белка VTN-N, полученную путем делеции части N-концевой области, чтобы проверить, не ухудшает ли упрощение структуры его эффективность.
VTN-N показал аналогичную человеческому VTN эффективность, успешно функционируя даже с более простой структурой. Это позволит оптимизировать производственный процесс в будущем.
«Это исследование приближает клиническое применение регенеративной медицины для лечения трудноизлечимых заболеваний собак, таких как болезни сердца, неврологические расстройства и заболевания крови», — добавил профессор Хатоя.
«Собачий VTN можно стабильно и экономично производить с помощью E. coli, что делает эту технологию полезной фундаментальной платформой с широкой применимостью — от исследований до клинического использования».