iPS

Авторы:

Matthias Stadtfeld, Hongyan Zhou

История:

Получение плюрипотентных стволовых клеток млекопитающих из фибробластов взрослого животного стало настоящим прорывом в клеточной биологии. В результате добавления к фибробластам транскрипционных факторов клетки взрослого животного могут превращаться в любые клетки организма. Такие клетки получили название индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. В 2008 году этот эксперимент был впервые повторен на клетках человека.

Пример:

12 сентября 2014 года в Японии впервые была проведена операция по трансплантации клеток сетчатки, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, 70-летней пациентке с возрастными дегенеративными изменениями сетчатки. 

Описание технологии:

Плюрипотентные стволовые клетки могут дать начало любому типу клеток взрослого организма. Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки — клетки, полученные из соматических клеток взрослого человека.

Технология получения данных клеток довольно проста: из биопсии кожи пациента получают его соматические клетки in vitro (в пробирке), их превращают в ИПСК, а уже эти свежеполученные плюрипотентные клетки дифференцируют в нужный тип клеток и подсаживают пациенту.

От iPS ожидают возможность замещать больные или утраченные клетки прямо в ткани, восстанавливая организм буквально по клеточкам. Это подойдет для лечения многих болезней, таких как болезни Альцгеймера, Паркинсона, диабета, последствий инфаркта.
Также на иммортальных культурах iPS можно изучать редкие генетические заболевания, а также разрабатывать и испытывать методы борьбы с такими заболеваниями. iPS уже получены для таких заболеваний как амиотрофический латеральный склероз (болезнь Шарко), синдром Ретта, спинальная мышечная атрофия (СМА), недостаточность антитрипсина α1, семейная гиперхолестеринемия, а также для различных кардиологических заболеваний.

Дополнения и критика:

Обратной стороной медали является возможность злокачественного перерождения iPS в организме. Кроме того, если говорить о болезнях мозга, то, учитывая исключительную сложность строения нервной системы человека, возникает ряд дополнительных проблем при использовании iPS клеток для трансплантации.

Несмотря на возможные опасения, технология iPS клеток является в настоящее время одной из самых перспективных в плане изучения молекулярных механизмов клеточных патологий в условиях персонифицированного подхода, создания эффективных тест-систем для поиска и скрининга фармакологических препаратов, а также разработки подходов к клеточной терапии различных заболеваний человека.

Публикации:

• Zhao, Tongbiao, et al. «Immunogenicity of induced pluripotent stem cells." Nature474.7350 (2011): 212–215.
• Han, Dong Wook, et al. «Direct reprogramming of fibroblasts into neural stem cells by defined factors." Cell stem cell 10.4 (2012): 465–472.
• Robinton, Daisy A., and George Q. Daley. «The promise of induced pluripotent stem cells in research and therapy." Nature 481.7381 (2012): 295–305.