Logo
Cover

Ученые обнаружили, что три четверти линий стволовых клеток, полученных от здоровых людей, несут значительные повреждения ДНК — в некоторых случаях даже больше, чем в опухолях. Это огромная проблема для изучения развития тканей и органов из стволовых клеток и их дальнейшего применения в регенеративной медицине для нужд человека.

Исследователи все чаще обращаются к стволовым клеткам при разработке новых методов клеточной терапии. В первую очередь, речь идет о заборе у здорового человека биоматериала — клеток крови или образца ткани — для создания индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) с целью их перепрограммирования в нервные или любые другие клетки, необходимые для лечения конкретного заболевания.

В новом исследовании ученые из Великобритании изучали геномы линий стволовых клеток и обнаружили, что почти три четверти имеют значительные повреждения ДНК, сообщается на сайте Кембриджского университета. Это ставит под угрозу их применение в исследованиях и, наиболее важно, в клеточной терапии.

В рамках экспериментов ученые работали с двумя наиболее популярными биоматериалами — клетками кожи и крови. Оказалось, что ИПСК сильно отличались друг от друга, даже если были получены от одного и того же человека.

У одной линии клеток было небольшое количество повреждений, а у другой — характерный для опухоли уровень мутаций. В некоторых случаях их было даже больше, чем в опухоли.

У ИПСК из клеток кожи 72% клеток имело серьезные признаки повреждения. Для ИПСК из крови уровень повреждений составил примерно 25%. Ученые считают, что проблема в ультрафиолете, который с большей вероятностью повреждает клетки кожи.

Между тем у значительного числа ИПСК из клеток крови были мутации в гене BCOR, вызывающим рак крови. Когда ученые решили оценить влияние мутации на функциональность клеток, то выяснили, что они неохотно обретали заданные свойства — вместо нейронов ИПСК имели тенденцию становиться другими типами клеток.

«Без подробного изучения геномов этих стволовых клеток ученые и клиницисты не будет знать об основных повреждениях, которые присутствуют в клеточных линиях», — заявили авторы. Иными словами, необходимо применять секвенирование всего генома для детального поиска ошибок в самом начале. Например, при подготовке культуры клеток для изучения природы болезни или для выращивания ткани с целью получения органоидов.

В настоящее время создание линий стволовых клеток с нулевыми мутациями уже не является целью для ученых. Теперь они должны заранее узнать как можно больше о характере и степени повреждения ДНК, чтобы принять решение в отношении конечного использования ИПСК.

«При использовании ИПСК в клеточной терапии врачи и пациенты должны осознавать риски и понимать последствия от этих мутаций», — заключил автор работы Фоад Роухани.

ИПСК уже используются для создания эмбрионов без сперматозоида и яйцеклетки. Ученые демонстрируют результаты первых успешных экспериментов.