logo

Пользовательского поиска

Saturday 20th of October 2018

В Нью-Йоркском университете разработан надежный и высокоэффективный метод получения ИПСК

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Стволовые клетки
Автор: Administrator   
23.09.2014 20:03

 

Колония индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, полученных с помощью новой методики из одной зрелой иммунной клетки.

Колония индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, полученных с помощью новой методики из одной зрелой иммунной клетки. (Фото: Laboratory of Matthias Stadtfeld at NYU Langone Medical center)


Эффективность получения стволовых клеток можно повысить до 100 процентов


Ученые Медицинского центра имени Лангонов Нью-Йоркского университета (NYU Langone Medical Center) нашли способ значительно повысить эффективность процесса перепрограммирования соматических клеток в так называемые индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, применив комбинацию из трех хорошо известных соединений, в том числе, витамина С. Используя новую методику на клетках мышей, исследователи увеличили количество стволовых клеток, получаемых из клеток кожи, более чем в 20 раз по сравнению со стандартным способом. Считая свою методику эффективной и надежной, они надеются, что она придаст новый импульс исследованиям, направленным на использование стволовых клеток для выращивания различных типов биологической ткани.


«Значительное повышение эффективности дает нам возможность изучать механизмы программирования стволовых клеток на более глубоком уровне», - говорит руководитель исследования Маттиас Штадтфельд (Matthias Stadtfeld), PhD, доцент кафедры клеточной биологии и научный сотрудник Института биомолекулярной медицины Скирболла (Skirball Institute of Biomolecular Medicine) и Центра биологии стволовых клеток Киммелов (Helen L. and Martin S. Kimmel Center for Stem Cell Biology) Медицинского центра имени Лангонов Нью-Йоркского университета.

О возможности перепрограммирования клеток кожи, крови или других тканеспецифических клеток в так называемые индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) мир узнал в 2006 году. Это удалось японскому ученому Шинья Яманака (Shinya Yamanaka) из Киотского университета (Kyoto University), впоследствии получившему за свое достижение Нобелевскую премию. Метод Яманака основан на искусственной экспрессии четырех ключевых генов (Oct4, Klf4, Sox2 и Myc), вместе называемых OKSM. Совместная активность этого квартета медленно подталкивает клетки к незрелому состоянию, близкому к состоянию клеток раннего эмбриона.

Теоретически можно взять клетки конкретного человека, перепрограммировать их в ИПСК, размножить ИПСК в лаборатории и индуцировать их трансформацию в желаемый тип клеток, например, в клетки крови, мозга или сердца. Такие клетки можно использовать для восстановления травмированных или больных тканей этого же человека.

Но на практике ученые сталкиваются с множеством серьезных технических препятствий, среди которых низкая эффективность используемых в настоящее время протоколов. В стабильные ИПСК перепрограммируется 1 или менее процентов клеток большинства типов, и этот процесс может занять несколько недель.

Лаборатории всего мира ищут способы повысить эффективность перепрограммирования, и в некоторых случаях им удается достичь значительных успехов. Однако эти процедуры часто затрагивают жизненно важные гены, что делает основанные на таких клетках методы терапии далеко небезопасными. Доктор Штадтфельд и его лаборатория решили выбрать менее инвазивный подход и изучить химические соединения, временно модулирующие ферменты, присутствующие в большинстве клеток.

«Особенно нам хотелось узнать, можно ли для повышения эффективности получения стволовых клеток объединить эти соединения», - комментирует доктор Штадтфельд.

Два из этих соединений влияют на известные сигнальные пути – Wnt и TGF-β, – регулирующие множество процессов, связанных с клеточным ростом. Третье – витамин С, или аскорбиновая кислота. Наиболее известный как мощный антиоксидант, витамин С, как недавно установлено, помогает в индукции ИПСК путем активации ферментов, ремоделирующих хроматин – спиральный каркас ДНК, – влияя тем самым на экспрессию генов.

Симон Видаль (Simon Vidal), аспирант Штадтфельда, и постдокторант Бхишма Амлани (Bhishma Amlani) начали эксперименты с мышиных фибробластов кожи – наиболее распространенного типа клеток, используемых для изучения ИПСК. Добавление к генномодифицированным фибробластам, экспрессирующим OKSM, либо витамина С, либо соединения, активирующего Wnt-сигналинг, либо соединения, ингибирующего сигналинг TGF-β, повышало эффективность получения ИПСК до примерно 1 процента за неделю культивирования клеток. Добавление любых двух из этих соединений давало лучший результат. Но сочетание всех трех повышало эффективность до 80 процентов за тот же период времени.

В другой серии экспериментов исследователи работали с клетками-предшественниками крови. Генный коктейль OKSM, взятый в чистом виде, может медленно преобразовать эти клетки в стволовые с КПД до 30 процентов. Использование OKSM вместе с тремя соединениями подняло эффективность почти до 100 процентов менее чем за неделю. Почти 100-процентная эффективность была достигнута и в экспериментах с клетками-предшественниками печени мышей.

Доктор Штадтфельд считает, что резкое увеличение степени конверсии соматических клеток в стволовые со свойствами эмбриональных облегчит будущее изучение процесса индукции ИПСК прежде всего за счет того, что процесс индукции стал более предсказуемым.

«Так просто намного легче изучать механизмы, управляющие перепрограммированием. Легче и выявлять любые нежелательные свойства, которые могут приобрести ИПСК», - объясняет ученый.

Витамин С и два соединения, используемые для манипулирования путями Wnt и TGF-β, хорошо изучены и, по мнению исследователей, не могут обладать многими неизвестными или опасными эффектами. Напротив, использование OKSM в некоторых случаях является причиной нежелательных свойств ИПСК, приводящих, например, к порокам развития. Что же касается новой методики доктора Штадтфельда, то, делая получение ИПСК более быстрым и эффективным, она повышает и их безопасность.

«Предположительно она снижает риск развития аномалий за счет сглаживания процесса перепрограммирования», - говорит доктор Штадтфельд. «Это один из тех вопросов, которые мы держим на контроле».

«Это очень значительное достижение», - считает Рут Леманн (Ruth Lehmann), PhD, директор Центра Киммелов и Института Скирболла, заведующий кафедрой клеточной биологии. «Разработанная в лаборатории Штадтфельда новая методика эффективного перепрограммирования дифференцированных клеток как никогда ранее приближает нас к методам их безопасного использования в регенеративной медицине».

 

 

По материалам

NYU Langone Scientists Report Reliable and Highly Efficient Method for Making Stem Cells

 

Источник: NanoNewsNet

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday757
mod_vvisit_counterYesterday1312
mod_vvisit_counterThis week8699
mod_vvisit_counterLast week9071
mod_vvisit_counterThis month25748
mod_vvisit_counterLast month38100
mod_vvisit_counterAll days4154254

We have: 50 guests, 4 bots online
Your IP: 54.158.208.189
 , 
Today: Окт 20, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.