Это открытие, опубликованное в Интернете в журнале Nature, сокращает время, необходимое для перепрограммирования клеток с пары недель до нескольких дней, и раскрывает новую информацию о процессе перепрограммирования iPS-клеток и их потенциальных медицинских применениях.В прошлом году доктор Шинья Яманака вместе с доктором Джоном Гардоном был удостоен Нобелевской премии по медицине за открытие возможности трансформации тканевых клеток в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS). Эти клетки ведут себя так же, как эмбриональные стволовые клетки, но могут быть созданы из дифференцированных взрослых клеток.
Открытие Яманаки было новаторским и имеет большой потенциал для регенеративной медицины. Проблема этого открытия заключается в том, что только очень небольшой процент клеток может быть перепрограммирован, процесс перепрограммирования занимает недели, а вероятность его успеха в некоторой степени случайна.
Исследователи из Центра геномной регуляции (CRG) в Барселоне описали новый механизм, с помощью которого взрослые клетки могут быть успешно и за очень короткое время перепрограммированы в iPS-клетки. «Наша группа использовала определенный фактор транскрипции (C / EBP?) Для перепрограммирования одного типа клеток крови в другой (трансдифференцировка). Теперь мы обнаружили, что этот фактор также действует как катализатор при перепрограммировании взрослых клеток в iPS», — объясняет Томас. Граф, старший руководитель группы в CRG и профессор исследований ICREA. «Работа, которую мы только что опубликовали, представляет подробное описание механизма трансформации клетки крови в ИПС. Теперь мы понимаем механизм, используемый клеткой, чтобы мы могли перепрограммировать ее и сделать ее снова плюрипотентной контролируемым образом, успешно и в короткие сроки », — добавляет Граф.
Секрет в том, чтобы добраться до интересного местаГенетическая информация уплотняется в ядре, как моток шерсти, и, чтобы получить доступ к генам, мы должны распутать клубок в области, где находится информация, которую мы ищем. Что за C / EBP?
Фактор действительно временно открывает область, содержащую гены, ответственные за плюрипотентность. Это означает, что начинается процесс перепрограммирования, больше нет места случайности; задействованные гены готовы к активации и позволяют успешно перепрограммировать все клетки.
«Мы уже знали, что C / EBP? Был связан с процессами трансдифференцировки клеток. Теперь мы знаем его роль и почему он служит катализатором при перепрограммировании», — комментирует Бруно Ди Стефано, аспирант лаборатории Томаса Графа и первый автор книги Работа. «Следуя процессу, описанному Яманакой, перепрограммирование заняло недели, имело очень небольшой процент успеха и, вдобавок, накопились мутации и ошибки.
Если мы включим C / EBP ?, тот же процесс займет всего несколько дней, имеет гораздо больший успех. тем больше и меньше вероятность ошибок », — констатирует молодой ученый.К регенеративной медицине
Это открытие ученых из CRG дает представление о молекулярных механизмах образования стволовых клеток и поэтому представляет большой интерес для исследований на ранних этапах жизни, во время эмбрионального развития. В то же время эта работа дает новые ключи к разгадке успешного перепрограммирования клеток человека и достижениям регенеративной медицины и ее медицинских приложений.