Важный шаг на пути к лечению митохондриальных болезней

Исследователи из Орегонского университета здоровья и науки, работающие под руководством доктора Шухрата Муталипова (Shoukhrat Mitalipov) и доктора Хун Ма (Hong Ma), сделали первый критически важный шаг на пути к разработке новых подходов генной и клеточной терапии митохондриальных болезней.

Авторы успешно использовали метод замены митохондрий для создания здоровых эмбриональных стволовых клеток из клеток кожи пациента, изначально имевших мутации митохондриальной ДНК. Такие мутации могут вызывать широкий спектр фатальных или приводящих к тяжелой инвалидности патологий, в том числе сахарный диабет, глухоту, болезни глаз, пищеварительного тракта, сердца, а также деменцию и ряд других неврологических заболеваний. На сегодняшний день для подобных заболеваний не существует эффективного лечения.

В мае 2013 года Миталипов впервые продемонстрировал возможность использования метода переноса ядер соматических клеток для создания эмбриональных стволовых клеток из клеток кожи человека. После этого прорыва последовал шестилетний период, полный достижений. Среди них было применение метода переноса ядер для создания эмбриональных стволовых клеток приматов, а также разработка подхода, применение которого способно помочь в предотвращении передачи наследственных митохондриальных болезней следующим поколениям.

В рамках своего последнего исследования ученые выделили клетки кожи у пациентов (детей и нескольких мужчин среднего возраста) с мутациями митохондриальной ДНК. Из полученных клеток удалили ядра, которые впоследствии ввели внутрь цитоплазмы яйцеклеток, полученных от здоровых доноров. Цитоплазма представляет собой окружающую ядро водянистую субстанцию, в которой, помимо других органелл, содержатся митохондрии, функция которых заключается в снабжении клетки энергией. Таким образом авторам удалось создать эмбриональные стволовые клетки со здоровыми митохондриями.

Исследователи надеются, что в будущем разработанную ими технологию можно будет использовать для замещения пораженной заболеванием ткани путем выделения одной клетки, корректировки мутации, размножения полученных стволовых клеток и введения их пациенту для замещения нефункциональной ткани. Методика переноса ядер обеспечивает гораздо более точные результаты, чем классическая генотерапия. Вместо встраивания синтетических генов в ДНК пациента с помощью вирусного вектора она подразумевает использование митохондриальных генов здорового донора.

Авторы отмечают, что в своей работе им удалось скомбинировать две взаимодополняющие стратегии репрограммирования клеток – создание индуцированных плюрипотентных стволовых клеток и перенос ядер соматических клеток – для избавления от мутантных митохондриальных ДНК. Это является важным шагом к появлению эффективных терапевтических методов лечения пациентов с митохондриальными болезнями.

Статья Hong Ma et al. Metabolic rescue in pluripotent cells from patients with mtDNA disease опубликована в журнале Nature.

Евгения Рябцева

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Oregon Health & Science University:
OHSU scientists unlock first critical step toward gene therapy treatment for patients with mitochondrial disease.