Ученые в Калифорнии повернули человеческие клетки кожи непосредственно в функционирующие нейроны или клетки головного мозга, обойдяплюрипотентная стадия стволовой клетки, согласно исследованию, изданному в журнале Nature на этой неделе.Процесс занял четыре – пять недель и только был нужен в добавлении четырех генов, чтобы произвести преобразование.
В прошлом году та же команда, из Медицинской школы Стэнфордского университета, показала, что было возможно преобразовать клетки кожи мышинепосредственно в нейроны.Они использовали подобную комбинацию белков в преобразовании клетки человека как те, они использовали в преобразовании клетки мыши,кроме человеческого процесса было менее эффективным и занял больше времени.
Обнаружение значительно, потому что оно избегает иметь необходимость сделать вызванные плюрипотентные стволовые клетки (IPS) и может сделать его намного легче ксоздайте и изучите нейроны, которые являются пациента или определенными для болезни в лаборатории.клетки IPS занимают месяцы, чтобы создать, и недавние отчеты подняли другие проблемы. Исследования у мышей лаборатории предлагают, чтобы они отклонили генетическиидентичные клетки IPS из-за генов раньше побуждали их. Существуют также опасения, что они могут вызвать опухоли.
Ведущий автор доктор Мариус Верниг, доцент патологии и член Института Стэнфорда Биологии Стволовой клетки иРегенеративная Медицина, сказанная прессу, что:«Мы теперь намного ближе к способности подражать болезням мозга или неврологическим болезням в лаборатории».«Мы можем, возможно, даже быть в состоянии к одному дневному использованию эти клетки для человеческих методов лечения», добавил он.Исследование является последним в стремительной новой области трансдифференцирования, где клетки вынуждены взять новые тождества. Впрошлые 12 месяцев, ученые преобразовали соединительную ткань из кожи в сердечные клетки, клеток крови и клеток печени, отчетов
Новости природы.После их успеха с клетками кожи мыши команда прошла инсценированный процесс, чтобы повторить его с клетками человека.Сначала они доказали, что могли преобразовать человеческие эмбриональные стволовые клетки в нейроны путем заражения их вирусом, выражающим то жетри гена они использовали в эксперименте на мышах.
Они назвали лечение «ОБМАНОМ», коротким для этих трех генов, транскрипциифакторы Brn2, Ascl1 и Myt1.Лечение ОБМАНА заняло только шесть дней, чтобы преобразовать человеческие эмбриональные стволовые клетки в fuctioning нейроны, и оно также работало над IPSклетки.
Но когда они переместили в следующую стадию и использовали лечение ОБМАНА, чтобы сделать с человеческими клетками кожи, чего они достигли склетки кожи мыши, они столкнулись с проблемами.Используя клетки кожи фибробласта от кожи прерванных плодов и крайней плоти полового члена новорожденных, они нашли, что лечение ОБМАНА смоглоуспешно, чтобы создать клетки, которые были похожи на нейроны, но они испытали недостаток в одной важной функции: они не могли запустить электрическоепульс должен был общаться друг с другом.
Таким образом, исследователи предположили, что компонент отсутствовал, и методом проб и ошибок они в конечном счете нашли его, четвертая транскрипцияфактор, ген под названием NeuroD.С NeuroD добавил использование вирусоносителя, Wernig и коллеги умели уговаривать многие нейроны, чтобы ответить на электростимуляцию так, чтобы в пределах aнесколько недель, они делали синаптические связи с нейронами мыши, росшими рядом с ними.Существуют проблемы: несмотря на то, что в случае мышей, приблизительно 20% кожи могут быть преобразованы непосредственно в нейроны с человеческой кожейклетки эта эффективность снижаются приблизительно до 2% или 4%.
И в то время как процесс мыши только занимает дни для человеческой кожи, это – вопросиз нескольких недель и электрического пульса заканчивающихся нейронов не так сильны как те естественно производногонейроны.Команда теперь работает, чтобы попытаться преодолеть эти проблемы и усовершенствовать растущую культуру, увеличивающую скорость иэффективность прямого конверсионного процесса.«Ясно мыши и люди отличаются значительными способами», сказал Верниг.Другая команда в Стэнфорде недавно преобразовала клетки кожи в клетки IPS и затем уговорила их, чтобы стать определенными для пациента нейронами клечите женщину с болезнью Паркинсона.
Но процесс является очень трудоемким и полагается на клеточные линии, имеющие меньший диапазониз разнообразия по сравнению с естественно созданными нейронами.Сравнивая прямой конверсионный метод с методом IPS, Верниг сказал, что было важно продолжать работать над обоими:«Подход клетки IPS является выполнимым и, как показывалось, работал».«Возможно, что лучший подход может измениться в зависимости от болезни или типа сделанного исследования», добавил он.
Национальные Институты Здоровья, стэнфордский институт биологии стволовой клетки и регенеративной медицины, Дональда Э. иФонд Делии Б. Бэкстер, Эллисон медицинский фонд, фонд Stinehard-тростника и нью-йоркская стволовая клеткаФонд предоставил средства и поддержку исследования, также, как и Отделение Стэнфорда Патологии.«Индукция человеческих нейронных клеток определенными транскрипционными факторами».
Чжипин П. Пан, Нэн Янг, Томас Вирбукэн, Остин Остермайер, Даниэль Р. Фуентес, Трой К. Янг, Эми Ситри, ВитториоСебастиано, Самуэле Марро, Томас К. Зудхоф и Мариус ВернигПрирода, Изданная онлайновый 26 мая 2011
DOI:10.1038/nature10202Похожая статья (январь 2010): Превращенные Клетки кожи МышиНепосредственно в нейроны, пропуская стадию IPS
Дополнительные источники: Стэнфордская Медицинская школа, Новости Природы.