Клетки из замороженной крови человека можно перепрограммировать для изучения болезней

Исследователи из Института Уайтхеда показали, что клетки из замороженных образцов человеческой крови можно перепрограммировать в состояние, подобное эмбриональным стволовым клеткам. Эти клетки можно размножать и использовать для изучения генетических и молекулярных механизмов заболеваний крови и других болезней.

Исследование опубликовано в выпуске журнала Cell Stem Cell от 2 июля.

До сих пор для клеточного перепрограммирования в основном использовались биопсия кожи или стимулирующие факторы для получения клеток для индукции плюрипотентности. Эта работа впервые показывает, что клетки из образцов крови, которые обычно берут в кабинетах врачей и больницах, можно использовать для создания индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPS-клеток).

Использование крови в качестве источника клеток для iPS имеет два основных преимущества:

• Доступность: «Кровь — это самый простой и доступный источник клеток, потому что взять 20 миллилитров крови предпочтительнее, чем делать пункционную биопсию для получения клеток кожи», — говорит Джудит Штерк, первый автор статьи и постдок в лаборатории Рудольфа Яниша.
• Существующая инфраструктура: Существуют огромные ресурсы — банки крови с образцами пациентов, которые могут содержать единственные жизнеспособные клетки от пациентов, которых уже нет в живых, или от ранней стадии их заболеваний. Используя этот метод, можно «воскресить» эти клетки в виде iPS-клеток для изучения болезни.

iPS-клетки создаются путём вставки четырёх репрограммирующих генов в ДНК взрослых клеток, что переводит их из специализированного состояния в более гибкое, подобное эмбриональным стволовым клеткам. Затем iPS-клетки можно направлять на многократное деление или превращение почти в любой тип клеток организма для изучения конкретных заболеваний.

В отличие от других типов клеток, человеческие клетки крови было чрезвычайно сложно преобразовать в iPS-клетки. Работая с замороженными образцами крови, Штерк обнаружила, что может преобразовать клетки крови, вставляя «кассету» из репрограммирующих факторов последовательно, а не по отдельности.

Не все клетки в образцах крови были преобразованы. Эритроциты и тромбоциты не имеют ядра с ДНК, поэтому их нельзя перепрограммировать. Из лейкоцитов в iPS-клетки превратились только T-клетки и некоторые миелоидные клетки. B-клетки не перепрограммировались, вероятно, из-за отсутствия необходимых химических факторов в среде эксперимента.

Этот метод особенно перспективен для изучения заболеваний крови, позволяя перепрограммировать образцы пациентов, когда причина болезни неизвестна, и получить достаточно клеток для скрининга генетических факторов и изучения молекулярных механизмов.