Вторник, 27 февраля, 2024
ДомойБиологияУченые открыли «динамитный» способ стереть память клетки, чтобы лучше перепрограммировать ее в...

Ученые открыли «динамитный» способ стереть память клетки, чтобы лучше перепрограммировать ее в стволовую клетку

- Advertisement -

 

Ученые разработали революционную технику, получившую название «перепрограммирование временного наивного лечения (TNT)». Этот метод позволяет перепрограммировать человеческие клетки, чтобы они больше напоминали эмбриональные стволовые клетки, решая давнюю проблему регенеративной медицины. Прорыв команды обещает установить новые стандарты клеточной терапии и исследований. (Человеческие iPS-клетки.) Фото: Цзя Тан, Лаборатория Поло.

Новый метод перепрограммирования клеток человека, чтобы лучше имитировать эмбриональные стволовые клетки.

В революционном исследовании, опубликованном 16 августа в журнале Nature , австралийские учёные решили давнюю проблему регенеративной медицины. Они разработали новый метод перепрограммирования человеческих клеток, чтобы лучше имитировать эмбриональные стволовые клетки, что имеет важное значение для биомедицинских и терапевтических целей. Группу исследователей возглавили профессор Райан Листер из Института медицинских исследований Гарри Перкинса и Университета Западной Австралии и профессор Хосе М. Поло из Университета Монаша и Университета Аделаиды.

История и проблемы перепрограммирования клеток

В середине 2000-х годов произошло революционное достижение: было обнаружено, что нерепродуктивные взрослые клетки организма, называемые «соматическими» клетками, можно искусственно перепрограммировать в состояние, напоминающее эмбриональные стволовые (ЭС) клетки, обладающие способностью затем сгенерируйте любую клетку тела.

Трансформирующая способность искусственно перепрограммировать соматические клетки человека, такие как клетки кожи, в так называемые индуцированные плюрипотентные стволовые (iPS) клетки, дала возможность создать практически неограниченный запас ES-подобных клеток. Это широко применяется в моделировании заболеваний, скрининге лекарств и клеточной терапии.

«Однако постоянная проблема традиционного процесса перепрограммирования заключается в том, что iPS-клетки могут сохранять эпигенетическую память о своем исходном соматическом состоянии, а также о других эпигенетических аномалиях», — сказал профессор Листер. «Это может создать функциональные различия между iPS-клетками и ES-клетками, которые они должны имитировать, и специализированными клетками, впоследствии полученными из них, что ограничивает их использование».

Знакомство с техникой перепрограммирования TNT

Профессор Хосе Поло, который также работает в Институте биомедицинских открытий Монаша, объяснил, что теперь они разработали новый метод, называемый перепрограммированием временного наивного лечения (TNT), который имитирует перезагрузку эпигенома клетки, которая происходит на очень ранних стадиях эмбрионального развития. .

«Это значительно уменьшает различия между iPS-клетками и ES-клетками и максимизирует эффективность применения iPS-клеток человека», — сказал он.

Доктор Сэм Бакберри, ученый-компьютерщик из Института Гарри Перкинса, UWA и Института детей Telethon, а также один из первых авторов исследования, сказал, что, изучая, как эпигеном соматических клеток менялся в процессе перепрограммирования, они точно определили, когда возникают эпигенетические аберрации. и представил новый шаг сброса эпигенома, чтобы избежать их и стереть память.

Доктор Сяодун Лю, специалист по стволовым клеткам, который также возглавлял исследование, сказал, что новые человеческие TNT-iPS-клетки гораздо больше напоминают человеческие ES-клетки – как молекулярно, так и функционально – чем те, которые производятся с помощью обычного перепрограммирования.

Улучшенные результаты с помощью метода TNT

Доктор Дэниел Поппе, клеточный биолог из UWA, Института Гарри Перкинса и соавтор, сказал, что iPS-клетки, полученные с помощью метода TNT, дифференцируются во многие другие клетки, такие как клетки-предшественники нейронов, лучше, чем iPS-клетки, полученные с помощью TNT. стандартный метод.

Студент Университета Монаша и один из первых авторов Цзя Тан сказал, что метод ТНТ, использованный командой, был динамитом.

«Он решает проблемы, связанные с традиционными iPS-клетками, которые, если их не решить, могут иметь серьезные пагубные последствия для клеточной терапии в долгосрочной перспективе», — сказал он.

Будущие последствия и исследования

Профессор Поло сказал, что, несмотря на их прорыв, точные молекулярные механизмы, лежащие в основе аберраций эпигенома iPS и их коррекции, до конца не известны. Чтобы понять их, необходимы дальнейшие исследования.

«Мы прогнозируем, что перепрограммирование TNT установит новый стандарт для клеточной терапии и биомедицинских исследований и существенно ускорит их прогресс», — сказал профессор Листер.

Ссылка: «Транзиторное наивное репрограммирование функционально и эпигенетически корректирует клетки hiPS» Сэма Бакберри, Сяодуна Лю, Дэниела Поппе, Цзя Пин Тана, Гуйжи Сан, Джозефа Чена, Трунг Вьет Нгуена, Алекса де Мендосы, Джанви Пфлюгера, Томаса Фрейзера, Дульсе Б. Варгас-Ландин, Джейкоб М. Пейнтер, Натан Смитс, Нин Лю, Джон Ф. Оуян, Фернандо Дж. Росселло, Хан С. Чай, Оуэн Дж. Л. Рэкхэм, Эндрю Л. Ласлетт, Джеймс Брин, Джеффри Дж. Фолкнер, Кристиан М. Нефцгер, Хосе М. Поло и Райан Листер, 16 августа 2023 г., Nature .
DOI: 10.1038/s41586-023-06424-7

В совместный исследовательский проект также вошли исследователи из Австралийского национального университета , Университета Вестлейк, Лондонского университета Королевы Марии, Научно-исследовательского института, Университета Квинсленда, Квинслендского института мозга, Южно-Австралийского института здравоохранения и медицинских исследований, Медицинской школы Duke-NUS и CSIRO . .

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме