Дифференцированные клетки крови репрограммировали в гемопоэтические
Исследователи Бостонской детской клиники, работающие под руководством доктора Деррика Росси (Derrick J. Rossi), репрограммировали клетки крови мышей в стволовые клетки с помощью коктейля из 8 генетических переключателей – так называемых факторов транскрипции. Полученные клетки, получившие название индуцированные гемопоэтические стволовые клетки (иГСК), обладают способностью к самовоспроизведению и дифференцировке во все клеточные компоненты крови.
Обычно гемопоэтические (кроветворные) стволовые клетки для трансплантации выделяются из костного мозга, периферической крови, мобилизованной факторами роста, или из пуповинной крови. Успех терапии сильно зависит от клеточности трансплантата, однако количество гемопоэтических клеток в организме очень ограничено. По словам Росси, только 1 из 20 000 клеток костного мозга является гемопоэтической. Поэтому появление возможности получения аутологичных гемопоэтических стволовых клеток из других клеток пациента совершило бы переворот в трансплантационной медицине.
В рамках своего исследования авторы провели скрининг экспрессии генов в 40 различных типах клеток крови и кроветворных клеток-предшественников мышей. В результате они идентифицировали 36 факторов транскрипции – генов, управляющих активацией и инактивацией других генов, – которые экспрессировались исключительно в гемопоэтических стволовых клетках и исчезали на последующих стадиях их дифференцировки.
При проведении серии экспериментов на мышах они установили, что комплекс, содержащий шесть из этих 36 факторов – Hlf, Runx1t1, Pbx1, Lmo2, Zfp37 и Prdm5, – и два изначально не идентифицированных фактора – Mycn и Meis1 – обеспечивал стабильное репрограммирование коммитированных (необратимо дифференцировавшихся в направлении того или иного кроветворного ростка) миелоидных и лимфоидных клеток-предшественников в иГСК.
Такого результата исследователям удалось добиться путем обработки клеток-мишеней вирусными векторами – носителями генов, кодирующих все 8 факторов транскрипции и молекулярный переключатель, активировавший их в присутствии доксициклина. Полученные в результате репрограммирования клетки вводили мышам, добавление в корм которых доксициклина активировало соответствующие гены.
Проведенный впоследствии анализ клеток крови животных-реципиентов показал, что трансплантированные им клетки дифференцировались во все клеточные компоненты крови. Стволовые клетки, выделенные из костного мозга мышей-реципиентов, в свою очередь, успешно восстанавливали состав крови вторичных реципиентов. Это свидетельствует о том, что репрограммированные клетки обладают способностью к продолжительному самообновлению.
Однако полученные результаты на сегодняшнем этапе очень далеки от внедрения в клиническую практику. Исследователям еще предстоит выяснить вклад, вносимый в процесс репрограммирования каждым из восьми факторов транскрипции, а также возможность получения аналогичных результатов без использования вирусных векторов и факторов транскрипции. Более того, еще непонятно, удастся ли добиться желаемого результата при работе с клетками человека, а также можно ли получить иГСК путем репрограммирования других клеток организма.
Статья Jonah Riddell et al. Reprogramming Committed Murine Blood Cells to Induced Hematopoietic Stem Cells with Defined Factors опубликована в журнале Cell.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам ScienceDaily:
Blood cells reprogrammed into blood stem cells in mice.
28.04.2014