Клетки сердечной мышцы человека, полученные из новых универсальных стволовых клеток
Учёные из University of California San Francisco впервые вырастили универсальные стволовые клетки, используя технологию редактирования генов CRISPR в целях получения плюрипотентных стволовых клеток, которые могут быть трансплантированы любому пациенту, не вызывая иммунной реакции.Плюрипотентные стволовые клетки – это клетки, способные стать клетками любого типа, которые нужны организму. Чуть более десяти лет назад революционный прогресс показал, как полностью сформированные взрослые клетки могут эффективно превращаться в плюрипотентные стволовые клетки. Эти индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC) обещали изменить регенеративную медицину, но клинические применения были мало успешными.
«Существует много проблем с технологией iPSC, но самыми большими препятствиями являются контроль качества и воспроизводимость», – объясняет Тобиас Диз, ведущий автор нового исследования. «Мы не знаем, почему некоторые клетки легче перепрограммируются, чем иные, но большинство учёных согласны, что мы ещё не уверены в их клиническом применении. Из-за чего большинство испытаний индивидуализированной терапии iPSC были приостановлены».
При выращивании iPSC, учёным нужно начать сложный и трудоёмкий процесс, включающий сбор взрослых клеток у каждого независимого пациента, чтобы избежать иммунной реакции при последующей трансплантации клеток. Новое исследование направлено на разработку нового процесса для выращивания универсальных iPSC, которые могут быть использованы любым пациентом.
Чтобы сделать это, учёные использовали CRISPR для выключения двух конкретных генов, вырабатывающих белки, которые сигнализируют, что они являются мишенями иммунной системы. Тем не менее, учёные обнаружили, что эти выключенные белки все ещё запускают иммунные клетки естественных киллеров (NK) в целях атаки. Иная часть головоломки была получена от гена CD47. Исследователи обнаружили, что активность NK можно ингибировать путём избыточной экспрессии гена CD47 в iPSC.
В ходе различных испытаний на животных исследователи обнаружили, что эти новые, универсальные iPSC могут быть трансплантированы мышам, имеющим иные иммунные профили, без какой-либо иммунной реакции. Сделав ещё один шаг вперёд, исследователи использовали новые iPSC для выращивания клеток сердца человека, которые они трансплантировали в гуманизированных химерных мышей. Мало того, что на них не было никакой иммунной реакции, клетки начали формировать самые ранние зачатки сердечной мышцы.«Это первый случай, когда мы вырастили инженерные клетки, которые можно трансплантировать и которые могут выживать у любых иммунокомпетентных реципиентов, не вызывая иммунной реакции», – говорит Диз.
Несмотря на то, что нужно выполнить ещё много работы в целях разработки конкретных безопасных терапий, указанный прогресс закладывает основу для того, чтобы эти терапии были намного дешевле и, надеюсь, намного более эффективными. Если эти новые клетки окажутся безопасными и полезными для пациентов, они устранят дорогостоящий и обременительный процесс персонализации будущих приёмов лечения стволовыми клетками.
«Наша технология может принести пользу более широкому кругу людей, и затраты на неё намного ниже, чем при любом персонализированном подходе», – говорит Диз. «Нам нужно изготавливать наши клетки лишь один раз, и мы получаем линию, которую можно применять универсально».
University of California San Francisco
Комментарии (19)
ClearAirTurbulence
23.02.2019 23:30+2Отлично! Банкам пуповинной крови придется, однако, доказывать, что «своя кровь лучше непонятных чьих-то клеток», или перепрофилироваться.
Alter2
24.02.2019 00:04Так выходит это клетки с чужой днк, которые не распознаются имунной системой носителя?
Возможна ли в теории полная замена днк всех клеток человека, если такие стволовые клетки в большом количестве окажутся во всех тканях, и за счет гораздо более длинных теломер и соответственно длительной жизни постепенно заменят клетки с оригинальной днк?
arielf Автор
24.02.2019 01:05+1Вполне возможно, но оно безопасно. В вашем организме живёт несколько килограммов бактерий, а ваш геном как минимум на 8% состоит из «кусков» вирусов.
Alter2
24.02.2019 14:51Только вот тогда по идее и строение макроорганизма придет в соответствие с геномом преобладающих клеток. Например, поменяется цвет кожи, масса тела, волосы, лицо и т.д.
senglory
25.02.2019 23:42Сложно ответить про безопасность замены 100 триллионов клеток, не имея средств внешнего контроля за заменой каждой из них.
vvadzim
24.02.2019 07:59Ух ты, круто реально.
Я так понимаю, возможно появление большого количества людей с органами с идентичной ДНК. Нужно как-то не забыть об эффекте банана — когда почти целая отрасль была уничтожена одним штаммом одного вируса.arheops
24.02.2019 08:10Ну человек не банан, у него вся генная информация для размножения в яичках и яичниках. Просто не заменяйте их и все.
К тому же яйцеклетки переносят глубокое замораживание и стоимость такого замораживания минимальна на самом деле. Если поставить цель сохранить генофонд — можно миллионы разных наморозить и сравнительно дешево хранить. Для сохранения вида в случае с человеком точно достаточно 10к разных(такое горлышко уже было)
Vsevo10d
24.02.2019 16:28Клетки — да. А нишу?
Как раз ниша стволовых клеток является, очень грубо говоря, проводником всех команд, куда дифференцироваться стволовой клетке.
omikron24
Новость хорошая, таким образом теоритически можно вырастить в биореакторе костный мозг для донорских целей ну или сами клетки крови. Возможно даже смогут вырастить полноценные органы. Это конечно откроет новые горизоныт в трансплантологии и если мыслить утопично — не будет нужды в донорах. Конечно это может сказаться и на рынке иммуносупрессоров для того же рынка, однако фарм компании быстро ориентируются и скорее всего последует диверсификация.
Мне намного интереснее как эти «лысые» клетки взаимодействуют с например вирусами, простейшими и бактериями. Отсутствие рецепторов у большой группы клеток делает её «своей» для иммунной системы, но и может сказаться на повышенной или наоборот пониженной уязвимости. Особенно настораживают вирусы с их способностью к мутациям, если вирусам удастся получить преимущество в виде «лысого капсида», из клеточной мембраны такой клетки, то для иммунной системы он тоже будет «своим»!
arielf Автор
Напечатанные или выращенные на коллагеновом каркасе из iPSC органы и их клиническое применение запланированы на ближайшие 10 лет. Универсальные линии iPSC лишь ускорят этот процесс. Наверняка, через указанное время прямая кроссчеловеческая трансплантация исчезнет в клинике.
— Выращенные лёгкие успешно пересажены свинье, через 5 лет возможны испытания на человеке
— Интервью с экспертом в тканевой инженерии и регенеративной медицине профессором Талем Двиром
Риск превращения таких «прозрачных» клеток в раковые намного выше. Но его можно убрать при помощи вырезания гена теломеразы и выращивания линии клеток с изначально большими теломерами.
— Программа WILT
arheops
Не факт. Это будет зависеть от цены выращенных и «человеческих» органов.
denisslvr
Ахаха, 30 лет одно и тоже, и таки деньги пилятся )))