Для возможной терапии различных заболеваний с помощью iPS-клеток, необходимо решить несколько проблем, включающих избавление от рисков и недостатков существующего ныне метода генетического преобразования клеток и низкой эффективности и медленной кинетики индукции. Авторы статьи A Combined Chemical and Genetic Approach for the Generation of Induced Pluripotent Stem Cells (смю ниже) выяснили, что нервные прогениторные клетки (НПК - клетки предшественники, близки к стволовым) могут быть перепрограммированы с помощью меньшего числа генетических манипуляций по сравнению с ранее использованными соматическими клетками, а также что маленькие молекулы могут заменить вирусное взаимодействие определенных факторов транскрипции и способствовать процессу пеерпрограммирования.
НПК, которые экспрессируют Sox2 эндогенно, были перепрограммированы после трансфекции только лишь Oct3/4 и Klf4, и из них получили колонии iPS-клеток.
Было обнаружено, что малая молекула
BIX-01294, ингибитор G9a гистон метилтрансферазы (Kubicek, S., O’Sullivan, R.J., August, E.M., Hickey, E.R., Zhang, Q., Teodoro, M.L., Rea, S., Mechtler, K., Kowalski, J.A., Homon, C.A., et al. (2007). Mol. Cell 25, 473–481), может увеличить эффективность перепрограммирования НПК, трансфецированных только Oct3/4-Klf4, до уровня, сравнимого с трансфекцией всех четырех факторов.
Из результатов, представленных Yan Shi можно сделать следующие выводы: уровни эндогенной экспрессии генов, необходимых для репрограммирования некоторых ткане-специфичных соматических клеток могут быть достаточными для замены вирусной трансдукции экзогенных генов и получения iPS-клеток. Однако в работе использовались НПК зародыша, взрослые клетки могут не обладать такой способностью.
Использование малых молекул может снизить вероятность возникновения раковых опухолей и обеспечить эффективное и безопасное перепрограммирование.
Marson (группа Рудольфа Джениша) показал в своей статье, что растворимый Wnt3a способствует перепрограммированию iPS-клеток в отсутствие c-Myc ретровируса. Эти данные демонстрируют, что сигнальные пути трансдукции и транскрипционные факторы могут работать заодно при перепрограммировании дифференцированных клеток в плюрипотентное состояние.
Сигнальный путь Wnt вносит вклад в поддержание плюрипотентности в эмбриональных стволовых клетках мыши и человека (Sato et al., 2004; Ogawa et al., 2006; Singla
et al., 2006; Cai et al., 2007)
Весьма вероятно, что Wnt или малые молекулы, которые регулируют сигналлинг Wnt, окажутся весьма полезными, наряду с другими временными сигналами, которые еще предстоит определить, для полного избавления от оставшихся ретровирусов.
Влияние неспецифических ингибиторов ДНК-метилтрансферазы и гистоновой
деацетилазы на эффективность репрограммирования эмбриональных
фибробластов мышей.
Успешная индукция iPS клеток из нейральных стволовых клеток с помощью комбинации двух факторов.
Дальнейшие открытия химических веществ и малых молекул, которые способствуют эпигенетическому перепрограммированию, в сочетании с усиленной активацией эндогенных генов перепрограммирования, могут претворить в жизнь генерацию iPS-клеток без ретровирусного вмешательства. Это сделает возможным безопасное создание человеческих iPS-клеток для применения в
клинической терапии, что сделает возможным избавление от старения и других болезней.
Yan Shi, Jeong Tae Do, Caroline Desponts, Heung Sik Hahm, Hans R. Scho¨ ler, and Sheng Ding "A Combined Chemical and Genetic Approach for the Generation of Induced Pluripotent Stem Cells"
Alexander Marson, Ruth Foreman,Brett Chevalier, Steve Bilodeau, Michael Kahn, Richard A. Young and Rudolf Jaenisch "Wnt Signaling Promotes Reprogramming of Somatic Cells to Pluripotency"
Takashi Tada "Genetic Modification-free Reprogramming to Induced Pluripotent Cells: Fantasy or Reality?"
Комментарии
Оставить комментарий