Инновации в области получения стволовых клеток

30-08-2013

Исследователи из Института Гладстоуна (Gladstone Institute) сделали два принципиальных открытия в области получения стволовых клеток для регенеративной медицины.
Xia, M. Talantova, T. Lin, J.Эмбриональные стволовые клеточки – это плюрипотентные клеточки, которые могут дать начало хоть какому типу клеток в человеческом организме.

Применение эмбриональных стволовых клеток для восстановления либо замещения покоробленных органов и тканей в регенеративной медицине – очень перспективное направление исследовательских работ. Многие ученые считают, что применение стволовых клеток является ключом для исцеления пациентов от самых различных болезней.

Ученые из Института Гладстоуна проводят исследования, направленные, к примеру, на исцеление нездоровых болезнями сердца, пациентов с сладким диабетом и заболеванием Паркинсона.
Доктор Динг обрисовывает новые способы использования эмбриональных стволовых клеток для получения огромного количества нервных стволовых клеток, представляющих из себя клеточки на ранешней стадии развития, способные дать начало разным типам нейронов, присутствующих в мозге, также вспомогательным клеточкам нервной системы – клеточкам нейроглии.

При использовании обычных способов получения стволовых клеток нервные стволовые клеточки остаются на ранешней стадии дифференцировки в течение очень недолгого времени и потому не могут образовать достаточное число зрелых нервных клеток для практического мед внедрения.
В новеньком способе, предложенном медиком Дингом, применяется разработанная специально смесь из хим веществ, которые поначалу вызывают перевоплощение эмбриональных стволовых клеток в нервные стволовые клеточки, а затем тормозят дальнейшую дифференцировку и специализацию клеток.Доктор Динг сконцентрировался на перепрограммировании клеток кожи в нервные стволовые клетки с использованием разработанной технологии получения iPS-клеток, но применил особый подход.

Клетки кожи в его исследовании при перепрограммировании не вступали в плюрипотентную стадию, другими словами не становились настоящими iPS-клетками. Использовав специально разработанную смесь биологически активных веществ, доктор Динг «заставил» фибробласты кожи превратиться непосредственно в нервные стволовые клетки.

Исключив плюрипотентную стадию перепрограммирования клеток, доктор Динг совершил настоящий прорыв в области получения стволовых клеток. iPS-клетки, способные дать начало любому типу клеток организма, не слишком удобны для получения клеточного материала для трансплантации, поскольку их дифференцировкой весьма сложно управлять. Эта способность удерживать нервные стволовые клетки на промежуточной стадии развития найдет широкое применение в клеточной терапии и в фундаментальных биомедицинских исследованиях.

Задерживая нервные стволовые клетки в их «стволовом», недифференцированном состоянии, можно получить из них достаточное для проведения клеточной терапии дифференцированных клеток нужного типа.
Во второй статье доктор Динг описывает усовершенствование технологии получения индуцированных плюритпотентных стволовых клеток (induced pluripotent stem или iPS), впервые разработанной исследователем из Института Гладстоуна доктором Синья Яманакой (Shinya Yamanaka) с целью преодоления ряда технических сложностей и этических противоречий, связанных с работой с эмбриональными стволовыми клетками.

Индуцированные плюрипотентные клетки могут стать идеальным инструментом для индивидуального подбора лекарственных препаратов, также источником клеточного материала для трансплантации без отторжения, поскольку iPS-клетки можно получить из собственных клеток кожи пациента.
Если же из клеток кожи можно получать уже пре-дифференцированные клетки разных тканей (тканеспецифичные стволовые клетки), минуя плюрипотентную стадию, это открывает новые перспективы в регенеративной медицине.

«Полученные нами клетки еще не готовы для трансплантации, — говорит доктор Динг, — Однако результатом этой работы стало устранение основных технических препятствий на пути использования эмбриональных стволовых клеток и iPS-клеток при получении клеточного материала для трансплантаций».
По материалам:

Gladstone Institutes
Оригинальные статьи:
W. Li, W. Yuan, S. Wang, S. A.Результаты работы были размещены в 2-ух статьях в журнальчике Proceedings of the National Academy of Sciences.

В первой статье описаны новые, более неопасные способы получения из эмбриональных стволовых клеток нескольких разновидностей клеток мозга, которые могут быть применены в исследовательских и терапевтических целях; во 2-ой — получение из клеток кожи (фибробластов) так именуемых нервных либо нейральных стволовых клеток, способных дать начало многофункциональным нейронам.
Управляющий исследования доктор Шенг Динг (Sheng Ding) – старший исследователь Института Сердечнососудистых Болезней Гладстоуна (Gladstone Institute of Cardiovascular Disease) и доктор кафедры Фармакологической Химии в Калифорнийском Институте (Pharmaceutical Chemistry at the University of California San Francisco).

Своими работами он положил начало разработке и применению инноваторских хим подходов в области биологии стволовых клеток и регенерации.
Kim, X. Wang, W. R. Kim, S. A. Lipton, K. Zhang, S. Ding. Rapid induction and long-term self-renewal of primitive neural precursors from human embryonic stem cells by small molecule inhibitors.

Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011; DOI: 10.1073/pnas.1014041108
J. Kim, J. Lipton, K. Zhang, S. Ding. Direct reprogramming of mouse fibroblasts to neural progenitors.

Sun, Y. Zhang, W. Wei, R. Ambasudhan, P. A. Efe, S. Zhu, M. Talantova, X. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011; DOI: 10.1073/pnas.1103113108
Медицина 2.0 (www.med2.ru)

Читайте также: