10.12 : Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки

Стволовые клетки являются недифференцированными клетками, которые делят и производят различные типы клеток. Обычно клетки, которые дифференцируются в определенный тип клеток, являются постмитотичными, то есть они больше не делятся. Тем не менее, ученые нашли способ перепрограммировать эти зрелые клетки так, чтобы они "де-дифференцировались" и возвращались в неспециализированное, пролиферативное состояние. Эти клетки также плюрипотентные, как эмбриональные стволовые клетки, способные производить все типы клеток, и поэтому называются индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (iPSCs).

iPSCs потенциально ценны в медицине, потому что пациент, который нуждается в определенном типе клеток, например, кто-то с поврежденной сетчаткой из-за макулярной дегенерации, может получить пересадку необходимых клеток, генерируемых из другого типа клеток в их собственном теле. Это называется аутологичной трансплантации, и это снижает риск отторжения трансплантации, которые могут возникнуть, когда ткани пересажены между людьми.

Процесс

Для создания iPSCs, зрелые клетки, такие как фибробласты кожи или клетки крови от человека выращиваются в культуре. Затем гены для нескольких транскрипционных факторов доставляются в клетки с помощью вирусного вектора, а белки транскрипционных факторов выражаются с помощью механизма клетки. Факторы транскрипции затем включают многие другие гены, которые выражаются эмбриональными стволовыми клетками, возвращая клетки в недифференцированное, пролиферативное и плюрипотентное состояние.

Все еще изучается, действительно ли ИПСК эквивалентны эмбриональным стволовым клеткам, но они, похоже, похожи и могут продуцировать клетки всех трех зародышевых листков тела. Как и в случае с другими типами стволовых клеток, ученые изучают, как эффективно стимулировать дифференциацию определенных типов клеток от ИПСК, чтобы необходимые типы клеток могли производиться в адекватных количествах.

Ранние клинические испытания

В ходе первого клинического испытания клетки сетчатки, полученные из ИПСК, были трансплантированы пациентам с возрастной дегенерацией желтого пятна. С тех пор было одобрено несколько клинических испытаний ИПСК для лечения болезни Паркинсона, болезней сердца и травм спинного мозга. Клетки, взятые у пациентов и превращенные в ИПСК, также используются для изучения их заболеваний в лаборатории. В целом ИПСК являются еще одним источником стволовых клеток для научных исследований.