Ученые изучили геномы сотен культур стволовых клеток и нашли в них мутации, способные вызвать нарушения при использовании таких линий в клеточной терапии.
Исследователи изучили геномы 688 линий индуцированных плюрипотентных стволовых клеток и обнаружили в 72 процентах из них серьезные повреждения ядерной ДНК. Терапия с использованием таких клеток — перспективное направление в медицине. В случае успешных испытаний с ее помощью можно будет лечить болезнь Паркинсона, инфекции, патологии глаз и крови. Проведенное исследование говорит о необходимости подробно изучать полученные клетки прежде, чем начинать терапию. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Genetics.
Клеточная терапия может стать востребованной технологией в медицине: ученые считают, что благодаря ей шансы на выздоровление получат пациенты, страдающие от тромбоцитопении, болезни Паркинсона и мышечной атрофии. В основе лечения лежит доставка в организм пациента стволовых клеток, которые трансформировали в определенный тип клеток. После доставки трансформированных клеток происходит регенерация поврежденного органа и восстановление его функций. Кроме того, стволовые клетки можно использовать как строительный материал для выращивания фрагментов кожи и создания биологических протезов клапанов сердца и сосудов.
В качестве источника стволовых клеток раньше предлагали использовать эмбриональные стволовые клетки — клетки, полученные из тканей эмбриона или плаценты. Эта схема несовершенна из-за высокой инвазивности при получении материала и этических проблем, связанных с работой на эмрионах. Сегодня ученые исследуют способы использования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток — клеток кожи или крови взрослого донора, в которых запущены механизмы репрограммирования и возвращения их в недифференцированную стадию. Ученые доказали, что в эмбриональных стволовых клетках нет серьезных мутаций, которые вызывали бы другие болезни, например рак. Но насколько повреждена ДНК в индуцированных стволовых клетках не было понятно.
Ученые из Кембриджского университета под руководством Серены Ник-Зайнал (Serena Nik-Zainal) изучили геномный ландшафт у линий, полученных из кожи (F-hiPSCs) и клеток крови (B-hiPSCs) одного донора, а затем проверили клеточные линии из самого большого банка стволовых клеток — HipSci.
Результаты анализа полногеномного секвенирования линий стволовых клеток от одного донора показали, что в клетках F-hiPSCs преобладали мутации, вызванные УФ-облучением. Из банка HipSci исследователи изучили геномы 452 линий F-hiPSC, полученных от 288 здоровых людей, и обнаружили те же закономерности — 72 процента F-hiPSCs несли мутации ДНК, вызванные ультрафиолетом. При этом оказалось, что мутационная нагрузка не была связана с полом или возрастом доноров. Также исследователи отмечают, что часть мутаций была вызвана перепрограммированием клеток, что дало совершенно разные генетические ландшафты у клонов клеток, полученных от одного донора.
nplus1.ru