logo

Пользовательского поиска

Saturday 21st of July 2018

Функциональные нейроны получены из человеческих клеток кожи, минуя стадию индуцированных плюрипотентных стволовых клеток

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Стволовые клетки
Автор: Administrator   
28.05.2011 14:23

 

 

Мариус Верниг (Marius Wernig), MD, доцент кафедры патологии, научный сотрудник Института биологии стволовых клеток и регенеративной медицины (Institute for Stem Cell Biology and Regenerative Medicine) Стэнфордского университета.

Мариус Верниг (Marius Wernig), MD, доцент кафедры патологии, научный сотрудник Института биологии стволовых клеток и регенеративной медицины (Institute for Stem Cell Biology and Regenerative Medicine) Стэнфордского университета. (Фото: biox.stanford.edu)


Клетки человеческой кожи могут быть напрямую трансформированы в функциональные нейроны за период от четырех до пяти недель путем добавления всего четырех белков. Этот метод, разработанный учеными Школы медицины Стэнфордского университета (Stanford University School of Medicine), имеет огромное значение, так как исключает необходимость первоначального получения индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Кроме того, он может значительно облегчить получение нейронов, специфических для конкретного заболевания или конкретного пациента.


На основе тех же белков, которые используются для получения плюрипотентных клеток, ученым, возможно, удастся решить и еще одну потенциальную проблему, связанную с индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (induced pluripotent stem, iPS), о которой недавно сообщалось в журнале Nature, - отторжение лабораторными мышами генетически идентичных iPS клеток.

В 2010 году группа доктора медицины Мариуса Вернига (Marius Wernig), доцента кафедры патологии и научного сотрудника Института биологии стволовых клеток и регенеративной медицины (Institute for Stem Cell Biology and Regenerative Medicine) Стэнфордского университета, уже доказала возможность трансформации клеток кожи (фибробластов) мышей непосредственно в нейроны с помощью аналогичной комбинация белков.

После успешных экспериментов на лабораторных мышах, результаты которых были опубликованы в прошлом году в журнале Nature, ученые применили ту же методику к клеткам человека. Сначала они показали, что можно получить нейроны из человеческих эмбриональных стволовых клеток, инфицируя их вирусом, экспрессирующим ту же комбинацию белков – транскрипционных факторов Brn2, Ascl1 и Myt1l. Для краткости они назвали свой метод ВАМ. Метод ВАМ легко трансформирует человеческие эмбриональные стволовые клетки в функциональные нейроны в пределах шести дней. Хорошо работает он и на индуцированных плюрипотентных стволовых клетках.


Красные объекты - бывшие мышиные эмбриональные фибробласты с тремя добавленными генами, побудившими их превратиться из клеток кожи в нейроны.

Красные объекты - бывшие мышиные эмбриональные фибробласты с тремя добавленными генами, побудившими их превратиться из клеток кожи в нейроны. (Фото: Tommy Vierbuchen, Stanford University Medical Center)


Однако при работе с человеческими клетками выяснилось, что преобразование клеток кожи в нейроны происходит более медленно и менее эффективно. Перейдя к экспериментам с человеческими фибробластами плодов и новорожденных, ученые обнаружили, что метод ВАМ позволял зрелым клеткам выглядеть как нейроны, однако получавшиеся в конечном итоге клетки неспособны генерировать электрические сигналы, используемые нейронами для межклеточной коммуникации.

Ученые пришли к выводу о вероятном существовании какого-то недостающего компонента. Добавление четвертого транскрипционного фактора – NeuroD – стало переломным моментом: клетки кожи трансформировались в функциональные нейроны за четыре-пять недель, демонстрируя электрическую активность и даже интеграцию и взаимодействие с выращенными в культуре нейронами мышей.

Существующие в настоящее время среды для культивирования клеток позволяют трансформировать в функциональные нейроны только 2-4 процента человеческих фибробластов, хотя на клетках мышей этот процент достигает 20. В то время как мышиные клетки проходят всю трансформацию всего за несколько дней, человеческим клеткам требуется для этого несколько недель. При этом они генерируют менее сильные электрические сигналы, чем обычные нейроны.

«Очевидно, мышь и человек значительно отличаются друг от друга», - комментирует эти особенности доктор Верниг.

Сейчас он и его коллеги работают над оптимизацией своей технологии и условий культивирования клеток с целью повысить эффективность и скорость прямой трансформации.

Прямое преобразование клеток кожи в нейроны отличается от аналогичных исследований, в которых ученые сначала переводят фибробласты в плюрипотентное, или гибкое с точки зрения развития, состояние, а затем добиваются их трансформации в нейроны или другие специализированные клетки. Другая группа стэнфордских ученых недавно использовала этот метод для получения нейронов из клеток кожи женщины с болезнью Паркинсона, то есть нейронов, специфических для конкретного пациента. Однако этот процесс крайне трудоемок и основывается на клеточных линиях, которые могут не полностью отражать клеточное разнообразие, наблюдаемое в естественной популяции.

Доктор Верниг подчеркивает важность продолжения дальнейшей разработки обоих методов.

«Подход, использующий индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, осуществим и работает, как уже было показано», - говорит он. «Нам необходимо работать в рамках обеих стратегий».

Возможно, что выбор оптимального подхода определяется заболеванием или особенностями проводимого исследования.

«Сейчас мы гораздо ближе к возможности имитировать неврологические заболевания в лаборатории», - считает ученый. «Возможно, в один прекрасный день мы даже сможем использовать эти клетки для лечения людей».

Статья американских ученых опубликована в Nature.

 

 

По материалам

Scientists turn human skin cells directly into neurons, skipping iPS stage

 

Оригинальная статья:

Zhiping P. Pang, Nan Yang, Thomas Vierbuchen, Austin Ostermeier, Daniel R. Fuentes, Troy Q. Yang, Ami Citri, Vittorio Sebastiano, Samuele Marro, Thomas C. Südhof, Marius Wernig. Induction of human neuronal cells by defined transcription factors

 

Источник: NanoNewsNet

 

 

Еще о стволовых клетках


Шизофрения: собственные клетки пациентов помогают понять биологию заболевания

Новый метод получения нейральных стволовых клеток обещает революцию в регенеративной медицине

Новое антитело: нейральные стволовые клетки можно различать на основе остатков сахаров

Новая программа для нейральных стволовых клеток

Получать нейроны напрямую из клеток кожи можно с помощью микроРНК

Раскрыт секрет «источника молодости» взрослого головного мозга: нейральные стволовые клетки нуждаются в помощи эпендимальных

Раковые и стволовые клетки связаны общим происхождением

Составлена карта распределения «шестого основания» ДНК – 5-гидроксиметилцитозина – в человеческих эмбриональных стволовых клетках

Мезенхимальные стволовые клетки ткани рака яичников стимулируют рост опухоли, увеличивая количество раковых стволовых клеток

В генной инженерии стволовых клеток впервые использованы бакуловирусные векторы

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday435
mod_vvisit_counterYesterday1197
mod_vvisit_counterThis week6918
mod_vvisit_counterLast week6681
mod_vvisit_counterThis month19329
mod_vvisit_counterLast month29238
mod_vvisit_counterAll days4053775

We have: 73 guests, 1 bots online
Your IP: 54.198.170.159
 , 
Today: Июл 21, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.