Поиск Кабинет

«Stembrid» — новая технология репрограммирования ядра взрослой клетки без использования эмбрионов

Технология переноса ядра соматической клетки (SCNT) является основным способом получения линий аутогенных стволовых клеток, специфичных только для конкретного пациента [1, 2]. Кроме того, SCNT служит прекрасной моделью изучения феномена репрограммирования ядра взрослой клетки. До недавнего времени считалось, что у человека лишь овоплазма яйцеклетки обладает уникальной способностью репрограммировать ядро взрослой клетки [1 ]. Однако в недавних работах было показано, что и эмбриональная стволовая клетка (ЭСК) как мыши [3], так и человека [4, 5] также способна репрограммировать ядро взрослой клетки при их слиянии. Тем не менее, получаемые при этом тетраплоидные гибриды, содержащие ядра обеих клеток, вряд ли смогут применяться с медицинской целью, поскольку неизвестна их безопасность [4].

История создания клеточных гибридов насчитывает более 30 лет. В 1974 году Veomett впервые выполнил «реконструкцию» [технология «recon») клеток млекопитающих путём слияния цито- и кариопластов [6]. Позднее была предложена технология цитоплазматических гибридов - «cybrid», когда родительскую клетку перед слиянием энуклеировали[7]. Способность цитопласта репрограммировать донорское ядро была показана в работах Howell и Abken [8, 9]. Так в экспериментах Howell, при слиянии ядра злокачественной и нормальной клеток, «цибрид» терял свойства онкогенности[8]. При слиянии нулипотентной эмбриональной карциномы F9 с клетками тимуса и роговицы Atsumi получал плюрипо-тентные гибридные линии, имеющие характеристики зрелых нервной, мышечной и хрящевой тканей [10].

Исследователи из Reproductive Genetic Institute [Chicago, IL, USA) под руководством Юрия Верлинского впервые использовали технологию «cybrid» для получения аутогенных стволовых клеток путём слияния взрослой клетки с энукле-ированной ЭСК. На данную технологию были оформлены заявки на патент [20040259249 и 20030032180). Для слияния использовали цитопласты нормальных ЭСК и фиб-робласты, лимфоциты периферической крови и мононукле-арные клетки пуповинной крови человека. На полученных колониях изучали экспрессию маркёров плюрипотентности ЭСК - TRA-2-39 и Oct-4.

Частота слияния зависела от вида клеток и режима процедуры. Оптимизация концентрации таких агентов слияния как ДМСО и полиэтиленгликоль приводила к частоте формирования гетерокарионов в 12.8% с фибробластами и в 18.4% с лимфоцитами. Поскольку в эксперименте использовали «женские» (46XX) ЭСК и «мужские» (46XY) соматические клетки, то формирование стабильных гетерокарионов подтверждали FISH-анализом на Y-хромосому. Клетки суЬпс1-ко-лоний митотически делились, имели типичную морфологию ЭСК, характеризовались стабильным кариотипом 46XY и высоким уровнем экспрессии TRA-2-39 и Oct-4. Кроме того, клетки колоний экспрессировали и другие маркёры плюрипо-тентности ЭСК - SSEA3, SSEA4, TRA-1 -60 и TRA-1-80.

Таким образом исследователи представили первые очевидные доказательства полной замены ядра ЭСК ядром соматической зрелой клетки при их слиянии. Получены первичные данные, что цитоплазма ЭСК способна реп-рограммировать ядро взрослой клетки человека при его замене. Интересно, что в аналогичном эксперименте с клетками мыши, была получена только одна колония с экспрессией Oct-4 [11]. Более того, в недавней работе японских авторов показано, что слияние кардиомиоцитов мыши с ЭСК приводит к формированию гибридов с характеристиками обеих клеток [12]. Авторы работы не описывают выделение отдельных чистых «stembrid» линий, что наряду с in vivo экспериментами было бы чётким доказательством жизнеспособности и перспективности разработанной технологии. Будущие исследования по-видимому будут направлены на увеличение частоты слияния, выделение чистых stembrid-линий с демонстрацией их плюрипотентности и доказательства репрограммирования ядра взрослой клетки большим набором методов.

Участники работы: Н. Стрельченко, В. Кухаренко, А. Шкуматов, О. Верлинский, А. Кулиев, Ю. Верлинский.

Подписаться на новости
689
Дата: 05 апреля 2006 г.
© При копировании любых материалов сайта, ссылка на источник обязательна.
Подняться вверх сайта