Обмен ссылками
Ученые предлагают безопасный способ перепрограммирования клеток с помощью РНК
27.07.10, посмотрело: 902
За последние годы ученые доказали, что они могут перепрограммировать клетки человеческой кожи и вернуть их в незрелое состояние, позволяющее им стать клетками любого типа. Эта свойство клеток, известное как плюрипотентность, обещает лечение таких заболеваний как диабет и болезнь Паркинсона путем трансформации собственных клеток пациента в клетки не функционирующей в его организме ткани.
За последние годы ученые доказали, что они могут перепрограммировать клетки человеческой кожи и вернуть их в незрелое состояние, позволяющее им стать клетками любого типа. Эта свойство клеток, известное как плюрипотентность, обещает лечение таких заболеваний как диабет и болезнь Паркинсона путем трансформации собственных клеток пациента в клетки не функционирующей в его организме ткани.
Однако используемые в настоящее время методы преобразования клеток создают серьезные препятствия для развития таких технологий. Для доставки генов, необходимых для перепрограммирования клеток в плюрипотентное состояние, ученые используют вирусы, несущие ДНК, интегрируемую затем в собственную ДНК клетки. Но основанное на ДНК перепрограммирование таит в себе опасность возникновения нарушений в геноме клетки и превращения ее в раковую.
Ученые Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) доказали, что они могут осуществлять доставку таких перепрограммирующих генов, используя РНК – генетический материал, обычно несущий инструкции от ДНК к клеточным механизмах построения белков. Этот метод может оказаться гораздо безопаснее, чем основанное на ДНК перепрограммирование, считают исследователи - доцент кафедры электротехнической и биологической инженерии Мехмет Фатих Яник (Mehmet Fatih Yanik) и аспирант Мэттью Эйнджел (Matthew Angel).
Яник и Эйнджел описывают свой метод в статье в журнале PloS ONE.
Тем не менее, ученые отмечают, что у них пока нет оснований заявлять, что они могут перепрограммировать клетки в плюрипотентное состояние. Для этого им необходимо в течение длительного периода времени выращивать клетки в лаборатории, а затем изучить их способность развиваться в другие типы клеток – процесс, проводимый сейчас в их лаборатории. Их главным достижением является демонстрация того, что необходимые для перепрограммирования гены можно доставлять в клетку с помощью РНК.
«До нас еще никто не разработал метода многократной трансфекции клеток кодирующими белки РНК», - говорит Яник. (Трансфекция – процесс внедрения в клетки человека и животных ДНК или РНК без использования вирусов.)
В 2006 году ученые из Киотского университета (Kyoto University) доказали, что могут перепрограммировать клетки кожи мышей в плюрипотентное, подобное эмбриональному, состояние с помощью всего четырех генов. Совсем недавно другие исследователи достигли тех же результатов на человеческих клетках, доставив кодируемые этими генами белки непосредственно в зрелые клетки, но этот процесс гораздо дороже, менее эффективен и более трудоемок, чем перепрограммирование с помощью ДНК.
Яник и Эйнджел решили попробовать другой альтернативный вариант, проведя трансфекцию с помощью матричных РНК (мРНК) – короткоживущих молекул, переносящих генетические инструкции, скопированные с ДНК.
Однако они обнаружили, что РНК-трансфекция представляет собой достаточно сложную задачу: при введении в зрелые клетки кожи человека молекулы мРНК вызывают иммунный ответ, в норме направленный на защиту от РНК-содержащих вирусов. Неоднократное воздействие длинными цепочками РНК приводит клетки к «самоубийству» – клетки жертвуют собой, чтобы спасти весь организм от заражения.
Яник и Эйнджел знали, что некоторые РНК-содержащие вирусы, например, вирус гепатита С, успешно подавляют этот иммунный ответ. После изучения информации о механизмах защиты вируса гепатита С от реакции иммунной системы они провели эксперименты, доказывающие возможность выключения иммунной реакции путем доставки в клетки коротких интерферирующих РНК (siРНК), блокирующих выработку нескольких ключевых белков, необходимых для иммунного ответа.
После того, как защитный механизм выключен, мРНК, несущие гены для перепрограммирования, можно безопасно доставлять в клетку. Исследователи доказали, что если каждый день вводить к клетки siРНК и мРНК, они могут вырабатывать необходимые для перепрограммирования белки больше недели.
Источник: www.lifesciencestoday.ru
За последние годы ученые доказали, что они могут перепрограммировать клетки человеческой кожи и вернуть их в незрелое состояние, позволяющее им стать клетками любого типа. Эта свойство клеток, известное как плюрипотентность, обещает лечение таких заболеваний как диабет и болезнь Паркинсона путем трансформации собственных клеток пациента в клетки не функционирующей в его организме ткани.
Однако используемые в настоящее время методы преобразования клеток создают серьезные препятствия для развития таких технологий. Для доставки генов, необходимых для перепрограммирования клеток в плюрипотентное состояние, ученые используют вирусы, несущие ДНК, интегрируемую затем в собственную ДНК клетки. Но основанное на ДНК перепрограммирование таит в себе опасность возникновения нарушений в геноме клетки и превращения ее в раковую.
Ученые Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) доказали, что они могут осуществлять доставку таких перепрограммирующих генов, используя РНК – генетический материал, обычно несущий инструкции от ДНК к клеточным механизмах построения белков. Этот метод может оказаться гораздо безопаснее, чем основанное на ДНК перепрограммирование, считают исследователи - доцент кафедры электротехнической и биологической инженерии Мехмет Фатих Яник (Mehmet Fatih Yanik) и аспирант Мэттью Эйнджел (Matthew Angel).
Яник и Эйнджел описывают свой метод в статье в журнале PloS ONE.
Тем не менее, ученые отмечают, что у них пока нет оснований заявлять, что они могут перепрограммировать клетки в плюрипотентное состояние. Для этого им необходимо в течение длительного периода времени выращивать клетки в лаборатории, а затем изучить их способность развиваться в другие типы клеток – процесс, проводимый сейчас в их лаборатории. Их главным достижением является демонстрация того, что необходимые для перепрограммирования гены можно доставлять в клетку с помощью РНК.
«До нас еще никто не разработал метода многократной трансфекции клеток кодирующими белки РНК», - говорит Яник. (Трансфекция – процесс внедрения в клетки человека и животных ДНК или РНК без использования вирусов.)
В 2006 году ученые из Киотского университета (Kyoto University) доказали, что могут перепрограммировать клетки кожи мышей в плюрипотентное, подобное эмбриональному, состояние с помощью всего четырех генов. Совсем недавно другие исследователи достигли тех же результатов на человеческих клетках, доставив кодируемые этими генами белки непосредственно в зрелые клетки, но этот процесс гораздо дороже, менее эффективен и более трудоемок, чем перепрограммирование с помощью ДНК.
Яник и Эйнджел решили попробовать другой альтернативный вариант, проведя трансфекцию с помощью матричных РНК (мРНК) – короткоживущих молекул, переносящих генетические инструкции, скопированные с ДНК.
Однако они обнаружили, что РНК-трансфекция представляет собой достаточно сложную задачу: при введении в зрелые клетки кожи человека молекулы мРНК вызывают иммунный ответ, в норме направленный на защиту от РНК-содержащих вирусов. Неоднократное воздействие длинными цепочками РНК приводит клетки к «самоубийству» – клетки жертвуют собой, чтобы спасти весь организм от заражения.
Яник и Эйнджел знали, что некоторые РНК-содержащие вирусы, например, вирус гепатита С, успешно подавляют этот иммунный ответ. После изучения информации о механизмах защиты вируса гепатита С от реакции иммунной системы они провели эксперименты, доказывающие возможность выключения иммунной реакции путем доставки в клетки коротких интерферирующих РНК (siРНК), блокирующих выработку нескольких ключевых белков, необходимых для иммунного ответа.
После того, как защитный механизм выключен, мРНК, несущие гены для перепрограммирования, можно безопасно доставлять в клетку. Исследователи доказали, что если каждый день вводить к клетки siРНК и мРНК, они могут вырабатывать необходимые для перепрограммирования белки больше недели.
Источник: www.lifesciencestoday.ru
Если вы обнаружили ошибку на этой странице, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.
Ключевые слова: клетки, клеток, могут, ученые, доказали, состояние, ndash, перепрограммирования, помощью, перепрограммировать, Эйнджел, таких, путем, перепрограммирование, плюрипотентное, процесс, генов, белки, необходимых, ответ
Категория: Последние МедНовости
|
|
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
