Автор: Татьяна ГалковскаяФото: http://elementy.ru
Перепрограммирование клеток назвал авторитетный в научном мире журнал Science одним из наиболее значительных достижений науки в уходящем году.
Теперь, сообщает , можно превратить дифференцированные клетки взрослого человека в клетки, сходные с эмбриональными стволовыми, способные давать начало любым типам клеток.
Всего три года назад - в 2006 году - были впервые опубликованы данные о том, что существуют индуцированные плюрипотентные стволовые клетки - то есть, недифференцированные клетки, которые в процессе своего развития способны превращаться в самые разные клетки. То есть, функционирующие как эмбриональные стволовые клетки.
Получили эти клетки из взрослого организма мыши. А уже в 2007 году появились сведения об аналогичных достижениях уже в опытах с культурами клеток человека. Исследования, результаты которых были опубликованы в 2008 году, позволили добиться новых успехов в данной области.Так, опыты с клетками живых мышей впервые позволили превратить клетку одного типа в клетку другого типа, не превращая ее в промежутке в недифференцированную (индуцированную плюрипотентную).
Ученые многие годы стремились получить долгоживущие культуры из тех или иных клеток, взятых у людей, страдающих болезнями, которые пока с трудом поддаются изучению, поскольку исследовать эти человеческие болезни на модельных животных, таких как мыши или крысы, и на культурах их клеток очень сложно или даже невозможно. Большинство клеток взрослого организма неспособны размножаться неограниченно долго, что сильно осложняло работу ученых..
В 2008 году цель была наконец достигнута двумя независимо работающими группами. Культуры индуцированных плюрипотентных стволовых клеток были получены на основе дифференцированных клеток пациентов, страдающих рядом болезней (в частности, синдромом Дауна, паркинсонизмом и хореей Хантингтона). На полученных от больных культурах клеток можно тестировать некоторые медикаменты. Вероятно, рано или поздно врачи смогут исправлять в таких культурах генетические дефекты и лечить пациентов, внедряя в их организмы исправленных потомков их собственных клеток.
Клетки одних типов перепрограммировать проще, других - сложнее. Как было установлено недавно, кератиноциты (клетки кожи, в частности обеспечивающие рост волос) особенно легко поддаются перепрограммированию.
Из волосяного фолликула единственного волоса с головы человека можно выделить достаточно кератиноцитов, чтобы некоторые из них удалось превратить в плюрипотентные и создать из них клеточную культуру. Теперь перед исследователями стоит другая важнейшая задача - научиться внедрять такие клетки во взрослый организм, не рискуя вызвать в нём образование из потомков этих клеток злокачественных опухолей и надежно обеспечивая успешную работу их потомков в организме.До 2008 года перепрограммированные клетки удавалось получать, лишь внедряя в их хромосомы дополнительные гены (с помощью встраивающихся в них видоизмененных вирусных ДНК), работа которых и возвращала клетки в «младенческое», недифференцированное, состояние.
Как бы ни были эффективны подобные методы, они предусматривают изменение генома, и даже если внедренные гены, перепрограммировав клетки, перестают работать, полученная в итоге культура оказывается генетически неидентичной исходным клеткам - и всему организму, из которого они происходят.
Поэтому перспектива внедрения в медицинских целях потомков таких клеток обратно в этот организм вызывала дополнительные опасения, связанные с возможными побочными эффектами их генетических отличий (в частности, внедрение новых генов нередко повреждает уже имеющиеся гены, что может повышать вероятность развития из таких клеток злокачественной опухоли).
В уходящем году исследователям впервые удалось перепрограммировать клетки, не внося изменений в их геном или внося меньшие изменения, чем приходилось делать ранее. Внедрение некоторых генов удалось заменить воздействием определенных веществ. Кроме того, клетки мышей удалось перепрограммировать с помощью вирусов, не встраивающихся в геном: гены этих вирусов, встроенные в ДНК, работают в зараженной клетке, но не оказываются в составе ее хромосом и не передаются всем ее потомкам.
Методы перепрограммирования клеток, не предполагающие изменения их генома, пока работают менее эффективно, чем основанные на внедрении дополнительных генов в хромосомы, и некоторые из них пока позволяют перепрограммировать лишь клетки мыши, но не человека.Однако теперь, когда ясно, что перепрограммирование клеток без изменения генома принципиально осуществимо, есть все основания полагать, что технологии, лежащие в основе такого перепрограммирования, будут развиты и усовершенствованы в недалеком будущем.
Источник: ИнтерМедиа консалтинг
Комментарии (0)