Учёные выявили ключевое препятствие для репрограммирования человеческих зигот

Исследователи из Медицинского института Говарда Хьюза (HHMI) определили биологический барьер, который замедляет прогресс в создании специфических для болезней линий стволовых клеток с помощью техники переноса ядра. Это открывает новые возможности для решения проблемы.

Цель метода

Перенос ядра позволяет ввести гены взрослого организма в другую клетку (обычно неоплодотворённую яйцеклетку) с удалённым ядром. У животных это успешно приводит к развитию эмбрионов, генетически идентичных донору ядра. Метод обещает создание линий стволовых клеток, идентичных клеткам пациентов, для изучения болезней (например, Паркинсона, диабета, БАС) и потенциальной терапии.

Проблема и альтернатива

Однако в человеческих клетках метод пока не работает. Многие учёные перешли на индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS), создаваемые путём репрограммирования взрослых клеток (например, кожи) пациента. Первые человеческие iPS-клетки были созданы в 2007 году.

Эксперимент с эмбрионами

В 2006 году учёные, включая Кевина Эггана (HHMI), начали попытки создать болезнь-специфические линии с помощью переноса ядра. Из-за сложностей с получением неоплодотворённых яйцеклеток (только одна донорка предоставила 6 яйцеклеток, попытки провалились) команда переключилась на оплодотворённые одноклеточные эмбрионы (зиготы). Они получили более 4000 замороженных эмбрионов от пар после ЭКО.

Результат и барьер

При переносе ядра в человеческие зиготы развитие продолжалось около четырёх дней, а затем останавливалось. В аналогичных экспериментах с мышиными эмбрионами развитие шло успешно. Учёные выяснили, что остановка связана с конкретным клеточным сбоем: эмбрионы никогда не включали гены, содержащиеся в пересаженном ядре. Причина этого неизвестна.

Выводы и будущее

Исследование закрывает цикл экспериментов, начатых в 2006 году, и определяет одну из причин неудач переноса ядра в человеческих клетках. Эгган и его коллега Дуг Мелтон теперь сосредоточатся на iPS-клетках, но подчёркивают важность продолжения исследований с переносом ядра, так как полученные клетки могут функционально отличаться от iPS-клеток.

Проблема донорства яйцеклеток

Для таких исследований нужны человеческие яйцеклетки или эмбрионы. В статье в Cell Stem Cell учёные описывают трудности рекрутинга доноров яйцеклеток согласно руководствам Национальной академии наук (NAS), которые рекомендуют нефинансовую компенсацию. Среди 52 женщин, отказавшихся от участия, основной причиной был отсутствие финансовой компенсации, а также медицинские процедуры. Международное общество исследования стволовых клеток (ISSCR) и этический комитет Американского общества репродуктивной медицины поддерживают финансовую компенсацию донорам. Более широкое принятие этих руководств, по мнению авторов, могло бы ускорить исследования.