Биологи ускорили рост стволовых клеток, заблокировав белки

Скорость роста "перепрограммированных" стволовых клеток (iPSC) можно значительно ускорить, подавив активность некоторых белков из семейства киназ в культурах клеток-"заготовок", заявляют американские молекулярные биологи в статье, опубликованной в журнале Nature Communications. "Формирование стволовых клеток во многом зависит от особенностей работы системы химической связи между клетками. Поэтому, когда вы начинаете манипулировать генами внутри клетки, включается множество участков ДНК, содержащих в себе инструкции по синтезу белков-киназ. Так как многие киназы препятствуют или замедляют процесс "перепрограммирования" клеток, мы попытались воспрепятствовать этому", - пояснил руководитель группы биологов Тарик Рана (Tariq Rana) из Медицинского исследовательского института Санфорд-Бэрнхэм в Ла-Хойе (США).

Тарик Рана и его коллеги наблюдали за тем, как меняется скорость и другие параметры процесса "перепрограммирования" клеток кожи при добавлении веществ, блокирующих одну или несколько киназ. В ходе эксперимента ученые добавляли ингибитор в питательную среду с будущими стволовыми клетками и анализировали то, работу каких белков он блокирует и как это влияет на процесс трансформации клеток. В общей сложности, биологи испытали на стволовых клетках свыше 240 подавителей киназ, что позволило им выделить три ключевых белка и связанные с ними гены, препятствующие развитию iPSC-клеток. В их число вошли белки авроракиназа А, P38 и IP3k. Как объясняют ученые, все эти белки задействованы в процессах деления и роста клеток.

Биологи подготовили специальный препарат на основе трех веществ, блокирующих работу этих киназ, и испытали его в действии на культуре будущих стволовых клеток. Как и ожидали ученые, смесь из ингибиторов в несколько раз ускорила скорость роста стволовых клеток и значительно увеличила эффективность "перепрограммирования" исходного материала. Исследователи проверили качество полученных стволовых клеток, добавив их в формирующийся зародыш мыши. По словам ученых, iPSC-клетки успешно интегрировались в эмбрион, и суррогатная мать родила мышь-химеру, состоявшую из двух наборов клеток с разными геномами. Ученые полагают, что их открытие поможет "перепрограммированным" iPSC-клеткам заменить обычные стволовые клетки, извлекаемые из зародышей или пуповинной крови. Такие клетки можно производить в любых количествах и их существование не вызывает этических вопросов, связанных с судьбой зародыша.