Повторно программируя взрослые клетки, прорыв институтом стволовой клетки Гарварда

Ученые обнаружили новый способ создать стволовые клетки из кожи, имеющей намного более низкий риск рака — в отчете в журнале Cell Stem Cell, исследователи говорят, что это — такое огромное, прыгают вперед в перепрограммировании человеческих взрослых клеток, что Институт Стволовой клетки Гарварда начнет использовать их новый метод, чтобы сделать и определенные для болезни вызванные плюрипотентные стволовые клетки пациента (клетки IPS) немедленно. Плюрипотентные стволовые клетки могут превратиться в любой вид клетки человека.Дуг Мелтон, сопредседательствуйте Отделения Гарварда Стволовой клетки и Регенеративной Биологии, сказал:

Эта работа Деррика Росси и его коллег решает одни из основных трудностей, с которыми мы сталкиваемся в попытке использовать собственные камеры пациента, чтобы лечить их заболевание. Я предсказываю, что это немедленно станет предпочтительным методом, чтобы сделать клетки IPS от пациентов и, действительно, в HSCI, мы поворачиваем наше все ядро IPS к использованию этого метода.Деррик Росси и команда в Институте Иммунопатологического заболевания в Детской больнице Бостон использовали синтетическую МРНК, чтобы повторно программировать фибробласты (взрослые человеческие клетки кожи) и преобразовали их в клетки, которые, кажется, идентичны человеческим эмбриональным стволовым клеткам. Эмбриональные стволовые клетки могут превратиться в любой вид клетки, они — стандартные блоки всех человеческих органов и ткани.

Исследователи тогда использовали другую МРНК, чтобы программировать новые клетки, которые они назвали IPS РНК (РАЗРЫВЫ) и создали мышечные клетки. Эти клетки должны быть в состоянии превратиться в любой вид клетки.МРНК должно быть безопасно использовать в лечении пациентов, говорит Росси.

МРНК несет генетические инструкции, но не проникает через ДНК клеток — мишеней, в отличие от клеток IPS, в настоящее время создаваемых глобально.В интервью сказал Росси:Наши результаты исследования обращаются к трем главным препятствиям для клинического переводного использования клеток IPS. Метод: ни в коем случае не нарушает геномную целостность, поскольку она не требует объединять гены или вирусы в ДНК клеток — мишеней; это — порядки величины, более эффективные при произведении клеток IPS, чем обычные методы IPS, которые были общеизвестно неэффективны; и это дает нам способ непосредственно программировать и направить исход (развитие) клеток IPS к клинически полезным типам клетки.

Кажется, что ученые решили все три основных проблемы, сбившие с толку исследователей с тех пор, как Синья Яманака, японский ученый, использовал четыре гена в 2006, чтобы преобразовать фибробласты в клетки со всеми свойствами эмбриональных стволовых клеток. Яманака назвал их клетками IPS (вызвал плюрипотентные стволовые клетки) — они могли быть вынуждены стать любым типом клетки в человеческом теле.Однако Яманака использовал вирус, чтобы получить гены в геном клеток — мишеней, создавший по крайней мере два главных препятствия при попытке использовать клетки IPS для терапии болезни:

Риск рака — путем интеграции вирусных раковых образований мог бы непреднамеренно быть вызванНе идентичный эмбриональным стволовым клеткам — путем размещения генов в геноме, изменения могли произойти, который изменит свойства заканчивающихся клеток IPS.Ученые во всем мире с тех пор пытались искать другие способы превратить взрослые клетки в клетки IPS, чтобы создать клеточные линии, несущие гены больных пациентов так, чтобы они могли изучить болезнь, а также лечить пациентов путем создания определенных для пациента клеточных линий для них. Теперь, они могут иметь то, что они искали, пишут исследователи.

Читать  Надежда на детей с врожденным пороком сердца: стволовые клетки показывают обещание в восстановлении сердца ребенка

Росси объясняет:Большинство подходов для генерации клеток IPS включает своего рода интеграцию в геном, обычно вирусный. Таким образом, ясно развитие технологии, не нарушающей геномную целостность, очень важно. Испытания генотерапии, к сожалению, преподавали нам опасность у уезжающих вирусов в геноме, поскольку некоторые пациенты заболели раковыми образованиями, которые вели интегрированные вирусы.

Таким образом, когда каждый думает о стратегиях регенеративной медицины, Вы должны предусмотреть использовать клетки, геном которых не был нарушен. Мы полагаем, что та РНК использования, чтобы генерировать пересаживаемые клетки и ткани является идеальным решением, потому что в меру нашего знания РНК является абсолютно неинтегральной.Другими словами:Росси и команда создали МРНК, искусственный посредник, несущий наборы инструкций от этих четырех генов, которые использовал Яманака.

МРНК инструктирует взрослые клетки к перепрограмме, таким же образом Яманака сделал, но на этот раз не опрокидывая целостность генома взрослой клетки.Yamaka умел делать это также, но он был неспособен избежать опрокидывать целостность генома взрослой клетки.

Заканчивающиеся RiPS не имеют вирусных трансгенов, таким образом, они более идентичны человеческим эмбриональным стволовым клеткам. Когда Росси и команда сравнили их ячейки RiPS с человеческими эмбриональными стволовыми клетками, они были намного более подобными по сравнению с клетками IPS, сгенерированными с вирусами.Так, как Вам преобразовывают ячейки RiPS в ученых клеток, должен лечить пациентов, таких как бета клетки, уничтоженные в Типе 1 диабета?Росси объясняет:

До этого пункта было чрезвычайно трудно к прямым клеткам дифференцироваться к особенно исходам или типам клеткиВ данный момент, чтобы заставить клетки развиваться в способе, которым Вы хотите, ученые полагались на осторожное контролирование средой, где клетки развиваются, кроя среды для выращивания, а также другие факторы так, чтобы клетки IPS превратились в определенный тип клетки.Росси сказал:Мы думавший использовать МРНК, кодирующую клетку, печатаем специфические факторы, чтобы вести исход клеток IPS к желаемому исходу клетки.

Мы начинаем знать больше о том, какие факторы являются потребностью создать определенные типы клеток — яркий пример был демонстрацией группой Дуга Мелтона, что они могли использовать всего 3 специфических фактора, чтобы превратить взрослые экзокринные клетки поджелудочной железы в производящие инсулин бета клетки.Однако для тех экспериментов был нужен несущий ген вирус, чтобы быть помещенными в клетке — мишени, Росси сказал, несмотря на то, что группа Мельтона использовала химикаты вместо некоторых вирусов.Чтобы быть в состоянии показать, что МРНК могла привыкнуть к прямому, который развивает путь клетка IPS, Росси и команда синтезировали МРНК с набором команд для того, чтобы сделать мышечные клетки и продемонстрировали, что они могли использовать это, чтобы эффективно направить RiPS, чтобы стать мышечными клетками — и не подрывая целостность этих геномов клеток.Росси добавил:

Читать  Беспокойство может быть в корне религиозного экстремизма

Эти результаты предоставляют нам новую экспериментальную парадигму, которая могла бы безопасно использоваться в регенеративной медицине.Исследователи говорят, что они нашли метод, который намного более эффективен, чем кто-либо предыдущий для того, чтобы сделать клетки IPS.

Росси продолжал:Вплоть до сих пор поколение клетки IPS было чрезвычайно неэффективным процессом. Наш метод допускает поколение IPS, это значительно более эффективно, чем обычные подходы.

Росси и команда говорят их конверсионный диапазон полезных действий IPS от 1% до 4% стартовых клеток, по сравнению с 0,001% к 0,01% (который раньше имел место), означая, что, если только очень немного стартовых клеток используются, клетки IPS могут все еще быть сгенерированы. Это могло быть критическим преимуществом, если только несколько стартовых клеток могут быть получены от пациента.

Росси и коллеги говорят, что они также нашли способ преодолеть естественный клеточный иммунитет к вставке иностранной РНК.Росси сказал:Я уверен, не была единственная лаборатория, чтобы иметь идею использовать РНК для клеточного перепрограммирования. Проблема состоит в том, что, когда Вы вводите РНК в клетку, клетка думает, что это заражено вирусом РНК и принимает ответные меры путем производства крупной интерфероновой реакции, которая эффективно закрывает клеточную функцию и может вызвать клетку к альтруистическому самоубийству, поскольку это пытается остановить ‘вирус’ от репликации.

Чтобы использовать РНК для клеточного перепрограммирования, мы ясно должны были преодолеть эту проблему. Наш подход должен был изменить РНК так, чтобы это больше не выделяло антивирусные реакции, когда введено в клетки.

Модифицированная МРНК позволила нам эффективно выражать белки в клетках в течение многих дней и недель, не вызывая побочной реакции в клетках. Это в свою очередь позволило нам клетке перепрограммы к плюрипотентности, которая является процессом, требующим нескольких недель выражения фактора Яманаки.

«Несмотря на то, что мы разработали эту технологию для клеточного перепрограммирования, она фактически имеет полезность далеко вне этого. В основном наша технология обеспечивает средство переходного выражения любого белка в клетке, не выявляя антивирусные проводящие пути реакции клетки.

Это могло обладать потенциальным терапевтическим преимуществом, у больных перенося от белка дефициты.Дуг Мелтон сказал:Замечательно видеть, что HSCI отбирают фонды гранта, данные выдающимся, прогрессивным, и образным молодым ученым как Росси, который может так быстро и существенно изменить область.

Щелкните здесь, чтобы слушать Деррика Росси, и Дуг Мелтон описывают эту работу.Источник: институт стволовой клетки Гарварда«Очень Эффективное Перепрограммирование к Плюрипотентности и Направленное Дифференцирование Клеток человека с Синтетической Модифицированной МРНК»

Луихи Уоррен, Филип Д. Манос, Тим Ахфелдт, Yuin-ханьский Loh, Ху Ли, Франк Ло, Wataru Эбина, Панкадж К. Мандаль, Закари Д. Смит, Александр Мейсснер, Джордж К. Дэйли, Эндрю С. Изъян, Джеймс Дж. Коллинз, Чад Кауэн, Торстен М. Шлэеджер, Деррик Дж.

РоссиСтволовая клетка клетки, 30 сентября 201010.1016/j.stem.2010.08.012

Повторно программируя взрослые клетки, прорыв институтом стволовой клетки Гарварда: 7 комментариев

Добавить комментарий

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