Добавление к культуре фибробластов всего четырех факторов: Oct3/4, Sox2, c-Myc и Klf4, — приводит к перепрограммированию клеток. Этот метод эффективен и в отношении эмбриональных, и в отношении зрелых фибробластов. Полученные клетки, названные индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (iPS) обладали морфологией и способностью к пролиферации, свойственной эмбриональным стволовым клеткам, и экспрессировали маркеры эмбриональных стволовых клеток. Подкожное введение iPS мышам провоцировало образование опухолей, содержащих участки тканей всех трех зародышевых слоев, а iPS, введенные в мышиные бластоцисты, участвовали в формировании эмбриона. iPS человека обладают многими свойствами эмбриональных стволовых клеток: морфологией, способностью к пролиферации, поверхностными антигенами, эпигенетическим статусом генов, специфических для плюрипотентного состояния, теломеразной активностью. В in vitro экспериментах и в опытах с тератомами было показано, что iPS могут дифференцироваться в клетки всех трех зародышевых слоев. В первых экспериментах доставка необходимых для перепрограммирования факторов осуществлялась с помощью ретровирусных векторов, обладающих способностью интегрироваться в геном, чреватой канцерогенезом. В 2008 году была разработана методика введения Oct3/4, Sox2, c-Myc и Klf4 в клетки посредством кДНК. Таким образом, были получены iPS, введение которых не грозит образованием тератом. Вторым фактором, увеличивавшим потенциальный риск образования опухолей при введении в организм, являлся с-Myc. Для устранения этой проблемы была разработана методика получения iPS без использования c-Myc, являющаяся менее эффективной, но более безопасной. В качестве основы для получения iPS можно использовать не только фибробласты, но и клетки печени и желудка. Успех опытов на мышиных фибробластов удалось повторить в экспериментах с фибробластами человека. Добавление все тех же четырех факторов: Oct3/4, Sox2, c-Myc и Klf4, — приводило к образованию iPS. Таким образом, в 2007 году эмбриональные стволовые клетки впервые были получены из соматических клеток без использования эмбрионального материала.
Место работы — Киотский университет (Kyoto University), Япония
Контакты — 53 Kawahara-cho, Shogoin,Sakyo-ku,Kyoto 606–8507, JAPAN +81 (75) 751–3839 yamanaka@cira.kyoto-u.ac.jp
Публикации — Generation of induced pluripotent stem cells without Myc from mouse and human fibroblasts. Nakagawa M, Koyanagi M, Tanabe K, Takahashi K, Ichisaka T, Aoi T, Okita K, Mochiduki Y, Takizawa N, Yamanaka S. Nat Biotechnol 26: 101–106, 2008. Generation of pluripotent stem cells from adult mouse liver and stomach cells. Aoi T, Yae K, Nakagawa M, Ichisaka T, Okita K, Takahashi K, Chiba T, Yamanaka S. Science 321: 699–702, 2008. Generation of mouse induced pluripotent stem cells without viral vectors. Okita K, Nakagawa M, Hyenjong H, Ichisaka T, Yamanaka S. Science 322(5903): 949–953, 2008
Исследовательские группы
Яманака, Шинья