Исследование, проведенное PLOS Genetics, показало, что терапевтические стволовые клетки могут быть получены без внесения генетических изменений, которые впоследствии могут привести к раку.
Открытие, сделанное исследователями из Wellcome Trust Sanger Institute, стало толчком для ученых, работающих над способами создания регенеративных лекарств из индуцированных плюрипотентных стволовых (iPS) клеток; тип стволовых клеток, полученных путем перепрограммирования здоровых клеток тела.
Впервые ученые отследили генетические мутации, собранные iPS-клетками при их выращивании в лаборатории.
Идея исследования заключалась в том, чтобы проследить весь путь iPS-клеток при использовании в клинической терапии. Команда Института Сэнгера во главе с профессором Алланом Брэдли и доктором Косуке Юса начала с клеток крови, сданных 57-летним мужчиной.
По мере того как человек растет от эмбриона к ребенку, к взрослому, клетки его тела генерируют мозаику крошечных генетических изменений. Большинство из этих мутаций не имеют эффекта, но некоторые могут привести к раку. Команда Института Сэнгера проследила историю генетических изменений как донорской клетки крови, так и созданных из нее iPS-клеток.
Результаты показывают, что мутации в iPS-клетках возникают в 10 раз реже, чем в лабораторных клетках крови, и что ни одна из мутаций iPS-клеток не встречается в генах, которые, как известно, вызывают рак.
Ведущий исследователь доктор Фоад Рухани сказал: "Ни одна из мутаций, которые мы обнаружили в индуцированных плюрипотентных стволовых клетках, не была мутацией, вызывающей рак, или мутациями в генах, вызывающих рак. Мы не нашли ничего, что препятствовало бы использованию iPS-клеток в терапевтической медицине."
Кроме того, команда использовала iPS-клетки, перепрограммированные из донорской клетки крови, чтобы проследить историю каждой мутации, развившейся в одной клетке с момента, когда она была оплодотворенной яйцеклеткой, вплоть до момента ее извлечения из клетки. тело.
Это первый раз, когда были рассчитаны и сопоставлены скорости мутаций обоих типов клеток, донорской клетки и iPS-клетки.
Профессор Аллан Брэдли сказал: "До сих пор вопрос о том, создают ли мутации создание iPS-клеток и их выращивание в клеточной культуре, подробно не рассматривался. Если человеческие клетки действительно должны быть перепрограммированы в больших масштабах для использования в регенеративной медицине, то понимание мутаций, которые несут донорские клетки, станет решающим шагом. Теперь у нас есть инструменты для этого."
Возможность отслеживать генетические изменения в клетках в течение жизни также может улучшить понимание ученых того, как, когда и почему мутации могут привести к раку.
Доктор Косуке Юса сказал: "Одна из интересных вещей заключается в том, что мы нашли способ использовать iPS-клетки в качестве инструмента для изучения генетической истории отдельной клетки. Это также подчеркивает тот факт, что прежде чем использовать эти клетки, вам действительно необходимо охарактеризовать их в высокой степени, чтобы знать, где находятся внесенные мутации."
Команда также обнаружила, что генетические изменения, происходящие в iPS-клетках в лаборатории, могут быть вызваны механизмом, известным как окислительный стресс. Они надеются, что эти знания помогут найти способы улучшить процесс создания iPS-клеток.
В исследовании также приняли участие исследователи из Кембриджского университета и Европейского института биоинформатики.