В статье, опубликованной 3 декабря в журнале Cell Stem Cell, доктор Шэн Дин (Sheng Ding) из Института
Скриппса (Scripps Research Institute) сообщил
о разработанном его лабораторией новом препарате, основанном на
низкомолекулярных соединениях, который позволяет с помощью гена Oct4
перепрограммировать клетки человеческой кожи в стволовые.
«Нашей конечной целью является создание индуцированных
плюрипотентных стволовых клеток (iPS cells) с помощью определенных малых
молекул», – говорит Дин. «Это принципиально новый метод, имеющий значительные
преимущества над существующими, такими как генетические манипуляции или
использование более сложных в производстве биопрепаратов». В 2007 году впервые был разработан метод перепрограммирования
полностью дифференцированных зрелых клеток в плюрипотентные с помощью четырех
транскрипционных генов. Однако при использовании этой технологии им пришлось
столкнуться с серьезной проблемой: однажды интегрированные в геном клетки, эти
гены постоянно изменяют ее ДНК.«Манипуляции с геномом клетки-хозяина всегда вызывают
серьезную обеспокоенность, – комментирует текущую в этой области ситуацию Дин.
- Одно из основных опасений – это то, что эти четыре гена, являясь онкогенами
(то есть способными вызывать рак), могут привести к развитию опухолей или будут
препятствовать нормальной работе других генов».В связи с реальностью такой опасности ученые ищут методы,
которые позволяют перепрограммировать клетки без использования этих четырех
онкогенов. Новаторский метод, разрабатываемый в лаборатории Дина, –
использование малых синтетических молекул – представляет собой принципиально
отличный от всех предыдущих подход.
«Мы работаем над созданием препаратов, каждый отдельный
компонент которых полностью известен с химической точки зрения. Мы точно знаем,
что они делают. Такие препараты не повреждают геном клетки», – объясняет Дин.
Идентичность клетки обратима, если ей дан соответствующий
сигнал: клетка может пойти вперед и стать зрелой, функциональной или
возвратиться обратно, снова став примитивной. Ученые знают об этом, по крайней
мере, в течение 50 лет. Чтобы перепрограммирование клетки было безопасным и
достаточно практичным для использования в клеточной терапии, исследователи
стремятся найти эффективный и надежный способ запуска этого процесса.
В 2008 году лаборатория Дина сообщила об обнаружении
низкомолекулярных соединений, способных заменить два из четырех необходимых
генов. Теперь, два года спустя, с помощью уникальной стратегии скрининга ученые
сделали большой шаг вперед, найдя способ заменить три из четырех генов.
«Мы всего лишь в одном шаге от конечной цели. Наша
технология произведет революцию», –
утверждает Дин.
Последнее исследование также показало, что новое соединение
способствует включению нового механизма перепрограммирования – метаболического
перехода от митохондриального дыхания к гликолизу, важного с точки зрения
регенерации тканей. Малые молекулы Дина обеспечивают перепрограммирование,
облегчая такое метаболическое переключение, и это совершенно новое понимание
процесса.
Следующая цель ученых - замена в химическом коктейле
гена Oct4 – главного регулятора плюрипотентности.
По материалам Вечный разум и NanoNewsNet.ru
Комментарии (0)