Фибробласты перепрограммированы в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки с помощью CRISPRa

Полученные с помощью технологии CRISPRa индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (окрашены по экспрессирующим маркерам плюрипотентности). (Фото: Otonkoski Lab/University of Helsinki) (Увеличить)

Клетки кожи взрослого человека можно перепрограммировать в клетки, типичные для ранних эмбрионов – так называемые индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. До сих пор перепрограммирование было возможно только путем искусственного встраивания в геном фибробласта определенных генов, называемых факторами Яманаки. В клетках кожи эти гены в норме неактивны. Однако недавно удалось добиться успеха в перепрограммировании клеток кожи в плюрипотентные стволовые клетки путем активации собственных генов фибробласта.

Наши тела состоят из множества различных типов клеток, и клетки каждого типа играют свою собственную роль. Японский ученый Cинья Яманака (Shinya Yamanaka) доказал (за что в 2012 году получил Нобелевскую премию), что клетки кожи взрослого человека (фибробласты) можно трансформировать в клетки, типичные для ранних эмбрионов – так называемые индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSCs). Этот процесс называется перепрограммированием.

До сих пор перепрограммирование было возможно только путем искусственного встраивания в геном клетки кожи определенных генов, называемых факторами Яманаки. В клетках кожи эти гены в норме неактивны.

Профессор Тимо Отонкоски (Timo Otonkoski) из Хельсинкского университета (University of Helsinki) и профессор Юха Кере (Juha Kere) из Каролинского института (Karolinska Institutet) и Королевского колледжа Лондона (King's College London) со своими научными коллективами впервые добились успеха в перепрограммировании фибробластов в плюрипотентные стволовые клетки путем активации собственных генов клетки. Это было достигнуто с помощью технологии редактирования генов - CRISPRa, настроенной на активацию генов. В этом способе используется затупленный вариант ножниц «Cas9», который не режет ДНК и поэтому может включить экспрессию гена без изменения генома.

«CRISPR/Cas9 можно использовать для активации генов. Это привлекательная возможность для клеточного перепрограммирования, поскольку одновременно можно сделать мишенями несколько генов. Кроме того, перепрограммирование, основанное на активации эндогенных генов, а не на сверхэкспрессии трансгенов, теоретически является более физиологичным способом контролирования судьбы клеток и может привести к появлению более нормальных клеток. В этом исследовании мы показываем, что можно создать систему на основе CRISPR-активатора, которая позволяет надежно перепрограммировать клетки в iPSC», - рассказывает профессор Отонкоски.

Значимым ключом к успеху было и активирование критически важного генетического элемента, который, как было установлено ранее, регулирует самые ранние этапы развития человеческого эмбриона после оплодотворения.

«Используя эту технологию, мы получили плюрипотентные стволовые клетки очень близкие к типичным ранним эмбриональным клеткам» - добавляет профессор Кере.

По материалам

Researchers develop a new method for turning skin cells into pluripotent stem cells

Оригинальная статья:

Jere Weltner, Diego Balboa, Shintaro Katayama, Maxim Bespalov, Kaarel Krjutškov, Eeva-Mari Jouhilahti, Ras Trokovic, Juha Kere, Timo Otonkoski. Human pluripotent reprogramming with CRISPR activators

© «Фибробласты перепрограммированы в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки с помощью CRISPRa». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Стволовые клетки. Письменное разрешение обязательно.