Новости и мнения

Новый способ сделать эмбриональные стволовые клетки

Прорыв в переносе ядер соматических клеток открывает возможность получения человеческих эмбриональных стволовых клеток с собственными генами пациента.

Согласно исследованию, опубликованному сегодня (5 октября) в Nature, первые плюрипотентные эмбриональные стволовые клетки человека (чЭСК) были получены в результате переноса ядер соматических клеток. Результаты подтверждают этот противоречивый метод и могут однажды позволить создать терапевтические стволовые клетки из собственного генетического материала пациента.

«Прогресс здесь является доказательством того, что перенос ядер соматических клеток может работать [в клетках человека] и может полностью вернуть геном донорских клеток в плюрипотентное состояние», – сказал Джордж Дейли из Гарвардской медицинской школы, который не был связан с исследованием.

Перенос ядра соматической клетки обычно включает передачу геномной информации из соматической клетки в неоплодотворенную яйцеклетку, ядро ​​которой было удалено. В результате слияния образуется микроскопический эмбрион, из которого теоретически могут быть получены эмбриональные стволовые клетки. Напротив, существующие в настоящее время линии hESC были получены от оставшихся эмбрионов, созданных для целей экстракорпорального оплодотворения.

Перенос ядер соматических клеток показал ограниченный успех в исследованиях на животных, в которых были успешно выделены плюрипотентные клетки. Как и овцы Долли, эти микроскопические эмбрионы также могут быть имплантированы в матку хозяина, где они развиваются в плод и превращаются во взрослых животных после рождения.

У людей соматический перенос оказался менее плодотворным – яйцеклетка перестает делиться и часто умирает после переноса ядра. В лучшем случае может образоваться ранний эмбрион, состоящий из нескольких клеток, но они не способны дать начало жизни человека или ЭСК в терапевтических целях.

«Несколько исследований показывают некоторый успех в создании ранних микроскопических эмбрионов, но это [исследование] является первой успешной плюрипотентной линией стволовых клеток», – сказал Дейли.

Чтобы добиться этого успеха, Скотт Ноггл из Нью-йоркской лаборатории Фонда стволовых клеток использовал уникальный подход к этому процессу. Вместо того, чтобы удалить геном яйца перед переносом ядра, он и его коллеги добавили ядро ​​соматической клетки непосредственно в интактное яйцо. В конце концов, яйцеклетка содержала три набора хромосом: два из диплоидной соматической клетки и один из гаплоидного яйца. Получающийся в результате клон превратился в микроскопический эмбрион, который выжил достаточно долго для получения плюрипотентных линий стволовых клеток.

Эта методика дает первую возможность получить ЭСК, которые несут тот же генетический материал, что и пациенты. Такие клетки могут помочь снизить риск отказа организма от таких клеток при терапевтическом применении. «Это может позволить нам создать клетки, которые будут полезны для трансплантации при различных заболеваниях без проблемы иммунологического отторжения», – сказал Ноггл на брифинге для прессы.

Однако прежде чем техника попадет в клинику, исследователи должны найти способ удалить геномный материал из яйцеклетки. «Триплоидные клетки не подходят для терапевтических целей, и будущие усилия будут сосредоточены на попытках устранить геном [яйцеклетки]», – сказал Дейли, который написал сопроводительные «Новости и взгляды на природу» .

Ноггл сказал, что результаты могут также проложить путь к лучшим индуцированным плюрипотентным стволовым клеткам (ИПСК), которые образуются, когда соматические клетки возвращаются в плюрипотентное состояние за счет использования генетических факторов. В то время как ИПСК избегают этических проблем, связанных с эмбриональными стволовыми клетками, методы, используемые для их получения, иногда вызывают мутации в генах, вызывающих рак, что делает их непригодными для терапевтических целей.

«Понимание способности человека [яиц] перепрограммировать может пролить свет на улучшенные методы перепрограммирования», – сказал Ноггл. Впервые исследователи теперь могут сравнивать дифференцировку iPSC с тем же процессом, который проходит яйцеклетка после переноса генома соматической клетки. Это может помочь исследователям выявить отклонения в дифференцировке ИПСК, исправить их и разработать плюрипотентные стволовые клетки, которые не обладают онкогенными качествами и не требуют использования человеческих эмбрионов.

В рамках исследования Ноггл и его коллеги разработали новые протоколы, которые позволяют женщинам выбирать между сдачей яиц для исследований или программами оплодотворения in vitro. В то время как женщинам всегда платили за пожертвование их яиц для оплодотворения in vitro, этические нормы препятствовали исследователям платить женщинам за их яйца. Поскольку большинство женщин не будут делать пожертвования альтруистически, это привело к тому, что исследователи, работающие с некачественными яйцами, отказались от оплодотворения in vitro. Согласно новым протоколам исследователей, женщинам платят за пожертвование, но только позднее они решают, должны ли их яйца идти на исследование или оплодотворение in vitro. Это дало Noggle лучший доступ к высококачественным яйцам и проложило путь к новому открытию.

«Эта группа преуспела, потому что они были очень умелыми и имели доступ к обильному запасу яиц хорошего качества», – сказал Дейли.

Новые протоколы Noggle являются одними из первых, основанных на рекомендациях 2007 года, опубликованных Американским обществом репродуктивной медицины и Международным обществом исследований стволовых клеток.

S. Noggle и др., « Ооциты человека перепрограммируют соматические клетки в плюрипотентное состояние», Nature , 478: 70–75, 2011.

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *