Индуцированные плюрипотентные клетки не идентичны эмбриональным

01-10-2013

Экспериментальные исследования показали, что экспрессия разных генов в иПСК и ЭСК не различается, и оба типа клеток способны образовать всякую из тканей организма человека. Но результаты нового исследования, которым управлял молекулярный генетик из Института Солка (Salk Institute, США) Джозеф Экер (Joseph Ecker), развеяли оптимизм ученых.

Результаты этого исследования, которые были не так давно размещены в журнальчике Nature [1], свидетельствуют о том, что особенности эпигенетических модификаций ДНК, которые оказывают влияние на работу генов и синтез белка без конфигурации последовательности ДНК, у иПСК и ЭСК различаются.
«Индуцированные плюрипотентные стволовые клеточки представляют собой особенный тип клеток», — разъясняет один из участников исследования, спец в области биологии стволовых клеток из Главной Поликлиники Массачусетса в Бостоне (Massachusetts General Hospital) Шэд Ковен (Chad Cowan).

Результаты исследования демонстрируют, что иПСК человека не являются подходящим заменителем ЭСК при моделировании разных болезней либо лечении нездоровых.
Данная особенность может ограничить количество типов тканей, которые эти клеточки способны создавать.

«Несмотря на всю свою заманчивость, процесс перепрограммирования является принципно другим методом получения плюрипотентных клеток по сравнению с получением настоящих ЭСК. Мы продолжаем разрабатывать способы перепрограммирования, которые возвращают клетки в состояние, идентичное эмбриональному», — рассказывает профессионал в отрасли биологии стволовых клеток Джордж Дэли (George Daley) из Детской Больницы Бостона в Штате Массачусетс (Children’s Hospital Boston).

Открытие того, что перепрограммированные стволовые клетки имеют эпигенетическую «память», согласуется с результатами недавно проведенного Дэли и его коллегами исследования, в каком ученые сравнивали иПСК и ЭСК мышей [2,3].Экер и его коллеги проанализировали нрав метилирования ДНК, представляющего из себя один из видов эпигенетических модификаций, в геномах 15 клеточных линий: 4 линий эмбриональных стволовых клеток человека, 5 линий индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека, также в клеточках тканей, из которых были получены индуцированные стволовые клеточки, и в дифференцированных клеточках, приобретенных из ЭСК и из иПСК.
Ученые нашли, что по сути иПСК не «переключены» в состояние ЭСК.

Метилирование определенных участков хромосом в иПСК припоминает метилирование подобных областей ДНК в клеточках тканей взрослого организма, из которых были получены иПСК. Однако у мышей различия в метилировании могут быть «перенастроены» путем длительного культивирования иПСК или путем их повторной дифференцировки в клетки специализированного типа.

Стволовые клетки человека сохраняют эпигенетические маркеры даже после того, как были использованы для создания новых тканей.
Несмотря на эпигенетические различия, иПСК и ЭСК в одинаковой мере возможно окажутся не идеальным инструментом для восстановления поврежденных тканей.

Похоже, оба типа клеток несут генетические мутации. Проблема состоит в том, что ученые не знают, какие из выявленных различий будут иметь последствия для организма, а какие — нет», — говорит специалист в области биологии стволовых клеток Уильям Лоури (William Lowry) из Калифорнийского Университета в Лос-Анджелесе (University of California).

Результаты недавно проведенного исследования, которым руководила доктор Джоан Лоринг (Jeanne Loring) из Исследовательского Института Скриппса (Scripps Research Institute), показали, что ЭСК имеют тенденцию накапливать повторяющиеся участки ДНК в области генов, связанных с самообновлением, в то время как иПСК склонны к накоплению в геноме множественных копий генов, связанных с развитием онкологических заболеваний, и содержат меньшее число генов белков-супрессоров опухолевого роста. Эти генетические различия между иПСК и ЭСК, возможно, связаны с методами их культивирования in vitro.

«При культивировании в лабораторных условиях клетки могут приобретать свойства, которые делают их небезопасными для трансплантации в организм», — считает специалист в области биологии стволовых клеток Ричард Янг (Richard Young) из Института Уайтхеда в Кембридже в штате Массачусетс (Whitehead Institute in Cambridge).
«Воздействие на организм эпигенетических различий вводимых клеток не установлено.По материалам:

NatureNews
Медицина 2.0 (www.med2.ru)

Читайте также: