logo

Пользовательского поиска

Sunday 22nd of July 2018

В генной инженерии стволовых клеток впервые использованы бакуловирусные векторы

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Стволовые клетки
Автор: Administrator   
02.08.2011 20:20

Группа человеческих эмбриональных стволовых клеток (hESCs) (зеленые и коричневые) на своих фидерных (питающих) клетках (серые). hESCs плюрипотентны и способны дифференцироваться в любой из 200 типов клеток человеческого организма. Тип клетки, в который дифференцируются эмбриональные стволовые клетки, зависит от биохимических сигналов, получаемых незрелыми клетками. Эта способность делает hESCs потенциальным источником клеток для восстановления поврежденных тканей при таких заболеваниях, как болезнь Паркинсона и диабет 1 типа. Однако использование человеческих эмбриональных стволовых клеток в исследовательских целях поднимает этические вопросы, так как требует разрушения эмбриона. (Сканирующая электронная микроскопия).

Группа человеческих эмбриональных стволовых клеток (hESCs) (зеленые и коричневые) на своих фидерных (питающих) клетках (серые). hESCs плюрипотентны и способны дифференцироваться в любой из 200 типов клеток человеческого организма. Тип клетки, в который дифференцируются эмбриональные стволовые клетки, зависит от биохимических сигналов, получаемых незрелыми клетками. Эта способность делает hESCs потенциальным источником клеток для восстановления поврежденных тканей при таких заболеваниях, как болезнь Паркинсона и диабет 1 типа. Однако использование человеческих эмбриональных стволовых клеток в исследовательских целях поднимает этические вопросы, так как требует разрушения эмбриона. (Сканирующая электронная микроскопия). (Фото: Professor Miodrag Stojkovic/Science Photo Library, G442/0214)


Будущее регенеративной медицины основывается на использовании способности человеческого организма к обновлению и самовосстановлению. Ученые из Института биоинженерии и нанотехнологии (Institute of Bioengineering and Nanotechnology, IBN) разработали новый генно-инженерный метод, обещающий более безопасный способ лечения стволовыми клетками пациентов с раковыми заболеваниями. Используя вирус насекомых, группа исследователей успешно встроила терапевтический ген в безопасный участок ДНК человеческих эмбриональных стволовых клеток без ущерба для их функциональности.


Человеческие эмбриональные стволовые клетки (hESCs) и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS) обладают уникальной способностью трансформироваться в любой тип клеток, что делает их привлекательными кандидатами для использования в регенеративной медицине. Во многих случаях перед пересадкой пациенту требуется интеграция в такие клетки терапевтических генов. Однако сегодняшние генно-инженерные методы страдают отсутствием точности и недостаточно эффективны в обеспечении полной функциональности таких генов в хромосомах стволовых клеток.

Наиболее часто используемый метод введения трансгенов в человеческие эмбриональные стволовые клетки – случайная интеграция. Эта технология может привести к нежелательным мутациям и, возможно, даже к развитию из трансплантированных клеток раковых опухолей. Сложно также и предсказать, будет ли случайным образом введенный трансген способен нормально функционировать, так как определенные последовательности ДНК могут привести к нарушению или полному подавлению его функции. Поэтому существует настоятельная необходимость в разработке нового метода, обеспечивающего лучший контроль над интеграцией гена без отрицательного влияния на геномную стабильность.

Предыдущие исследования показали, что локус сайт 1 аденоассоциированного вируса (adeno-associated virus integration site 1, AAVS1) является «безопасной гаванью» для интеграции нового гена в геном человека, так как нарушения в этом сайте не оказывают негативного влияния на клетку, и встроенный ген, как показано, сохраняет свою компетентность в самых разных типах клеток. Два известных метода доставки генов непосредственно в AAVS1 используют AAV2-технологию и метод с использованием нуклеазы «цинковые пальцы». Первый из них отличается очень низкой эффективностью таргетинга – около 4%, что говорит о высоком риске случайного встраивания гена. Несмотря на более высокую эффективность таргетинга второго (33-61%), он токсичен для клеток и не идеален для использования в живом организме.

 

Генетически модифицированные человеческие эмбриональные стволовые клетки (hESCs) и производные нейросферы. Используя  BV-RMCE (BV-recombinase-mediated cassette exchange) метод, разработанный в IBN, трансген (EGFP) был встроен в локус AAVS1 на хромосоме 19 в hESCs. Долговременная экспрессия этого гена была получена как в hESCs, так и их потомстве. Клетки, полученные из генетически модифицированных человеческих эмбриональных стволовых клеток, могут быть использованы для трансплантации в клеточной терапии.

 

Генетически модифицированные человеческие эмбриональные стволовые клетки (hESCs) и производные нейросферы. Используя BV-RMCE (BV-recombinase-mediated cassette exchange) метод, разработанный в IBN, трансген (EGFP) был встроен в локус AAVS1 на хромосоме 19 в hESCs. Долговременная экспрессия этого гена была получена как в hESCs, так и их потомстве. Клетки, полученные из генетически модифицированных человеческих эмбриональных стволовых клеток, могут быть использованы для трансплантации в клеточной терапии. (Фото: A*STAR)

 

«Понимая технические сложности, мешающие развитию клеточной терапии, мы решили найти способ повысить безопасность и раскрыть истинный потенциал этого вида терапии. Последние несколько лет наша лаборатория занимается разработкой методов лечения рака с помощью стволовых клеток, и нам нужен безопасный метод введения в них убивающих опухоли генов», - говорит руководитель группы доктор Шу Ван (Shu Wang).

Разработанная доктором Ваном и его группой методика позволяет достичь почти 100% точности таргетинга, и ученые IBN оказались первыми, кто продемонстрировал гомологическую рекомбинацию в сайте AAVS1 в человеческих эмбриональных стволовых клетках, а также комбинацию использования бакуловирусных векторов с Cre/loxP- рекомбиназной системой для таргетинга и сплайсинга специфических последовательностей ДНК в этих клетках.

«Так как бакуловирусы (BV) являются вирусами насекомых, которые, как известно, не встраиваются в геном человека случайным образом, наш метод намного безопаснее, чем использование AAV2 и нуклеазы «цинковые пальцы», так как он нетоксичен или почти нетоксичен для человеческих эмбриональных стволовых клеток», - добавляет доктор Ван. «Мы надеемся, что однажды клетки, полученные из генетически модифицированных нашим методом iPS, будут использованы для лечения рака».

Новый генно-инженерный метод, недавно описанный в журнале Nucleic Acids Research, открывает широкие перспективы в области исследования стволовых клеток и внесет свой вклад как в фундаментальную биологию, так и в прикладную медицинскую науку. Разработанная в IBN технология позволяет проводить повторную интеграцию генов в сайт AAVS1, предоставляя возможность безопасного встраивания различных терапевтических генов в геном hESCs и iPS для разных медицинских приложений. Модифицированные человеческие эмбриональные стволовые клетки могут быть использованы и в качестве исходного материала для создания трансгенных hESCs для исследований, что значительно сократит время, затрачиваемое на скрининг модифицированных клонов hESCs.

 

Доктор Шу Ван (Shu Wang) (слева) и члены его группы, разработавшие новый генно-инженерный метод модификации человеческих эмбриональных стволовых клеток, обещающий более безопасный способ лечения стволовыми клетками пациентов с раковыми заболеваниями. Используя бакуловирусный вектор, они успешно интегрировали в безопасный участок генома стволовых клеток терапевтический ген.

 

Доктор Шу Ван (Shu Wang) (слева) и члены его группы, разработавшие новый генно-инженерный метод модификации человеческих эмбриональных стволовых клеток, обещающий более безопасный способ лечения стволовыми клетками пациентов с раковыми заболеваниями. Используя бакуловирусный вектор, они успешно интегрировали в безопасный участок генома стволовых клеток терапевтический ген. (Фото: A*STAR)

 

«Использование новой и более совершенной технологии для лечения хронических и дегенеративных заболеваний – движущая сила наших исследований в области доставки генов. Основанная на стволовых клетках терапия – одно из наших ключевых исследовательских направлений, и мы надеемся раскрыть ее потенциал в изменении методов лечения с помощью нашего инновационного подхода, основанного на генетической модификации», – добавляет профессор Джеки (Jackie).

 

 

По материалам

Insect Virus Holds the Key to Safer Stem Cell Therapy

 

Оригинальная статья:

C. J. A. Ramachandra, M. Shahbazi, T. W. X. Kwang, Y. Choudhury, X. Y. Bak, J. Yang and S. Wang. Efficient Recombinase-Mediated Cassette Exchange at the AAVS1 Locus in Human Embryonic Stem Cells Using Baculoviral Vectors

 

© «В генной инженерии стволовых клеток впервые использованы бакуловирусные векторы». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Стволовые клетки. Письменное разрешение обязательно.

 

 

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

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

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday1177
mod_vvisit_counterYesterday1222
mod_vvisit_counterThis week1177
mod_vvisit_counterLast week7705
mod_vvisit_counterThis month21293
mod_vvisit_counterLast month29238
mod_vvisit_counterAll days4055739

We have: 9 guests, 5 bots online
Your IP: 54.92.170.149
 , 
Today: Июл 22, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.