Pārprogrammētās cilmes šūnas ir izplatītas ar mutācijām

Pieaugušām šūnām, kas ir pārprogrammētas cilmes šūnās, ir vairākas ģenētiskas mutācijas, no kurām dažas parādās gēnos, kas ir saistīti ar vēzi. Lai gan zinātnieki vēl nezina, kā tas varētu ietekmēt šūnu izmantošanu medicīnā, viņi saka, ka atklājumi liecina, ka šūnas ir jāpēta daudz plašāk.





Šūnu skrīnings: Jauni pētījumi atklāj, ka inducētās pluripotentās cilmes šūnas (parādītas šeit) satur vairākas ģenētiskas mutācijas, kas varētu ietekmēt to terapeitisko izmantošanu.

Domājot par [šo] šūnu izmantošanu terapijā, mēs vēlēsimies apsvērt, kādus skrīninga testus mēs vēlamies veikt, saka. Lorenss Goldšteins , molekulārās bioloģijas profesors Kalifornijas Universitātē Sandjego. Viena no lielākajām bažām par uz cilmes šūnām balstītām terapijām ir bijusi par to, vai tās rada vēža risku; gan cilmes šūnas, gan vēža šūnas atšķiras ar spēju nepārtraukti dalīties.

Divos pētījumos, kas šodien publicēti Daba , pētnieki analizēja inducēto pluripotento cilmes šūnu (iPS) genomu, pieaugušu šūnu, kas ir ģenētiski vai ķīmiski atgrieztas cilmes šūnu stāvoklī. Šīs šūnas ir piesaistījušas lielu interesi gan no zinātnieku, gan sabiedrības kā potenciāla alternatīva embriju cilmes šūnām. Tāpat kā to embrionālie brālēni, iPS šūnas var attīstīties par jebkura veida audiem, padarot tās par labu kandidātu šūnu aizvietošanas terapijai. Tie ir arī ģenētiski saskaņoti ar pacientu, kas nozīmē, ka tiem nav imūnās atgrūšanas riska, kas saistīts ar esošo šūnu transplantāciju.



Vienā pētījumā Goldšteins, Kun Džans , un līdzstrādnieki Kalifornijas Universitātē Sandjego, sekvencēja genoma gēnu kodējošo daļu 22 iPS šūnu līnijās, kas tika pārprogrammētas, izmantojot vairākas dažādas metodes. Katrā šūnu līnijā, ko apskatījām, mēs atradām atsevišķas [ģenētisko burtu] mutācijas proteīnu kodējošajā reģionā, vidēji sešas mutācijas katrā šūnu līnijā, saka Džans.

Dažādām šūnu līnijām bija mutācijas dažādos gēnos, bet nesamērīgi daudz mutāciju parādījās gēnos, kas iesaistīti šūnu augšanā, vai gēnos, kas iepriekš bijuši saistīti ar vēzi.

Dažas no mutācijām, iespējams, rodas no evolūcijas spiediena, ko izraisa audzēšana traukā. Ja nejauša mutācija, kas notiek šūnu dalīšanās laikā, palīdz meitas šūnām augt ātrāk nekā citām, šī mutācija iesakņosies populācijā. Tomēr Džana komanda atklāja, ka mutāciju ātrums iPS šūnās ir 10 reizes lielāks par kultivētajām šūnām.



Vēl nav skaidrs, kāpēc iPS šūnām ir tik augsts mutāciju līmenis. Pētnieki atklāja, ka aptuveni puse mutāciju notika pirms pārprogrammēšanas, un tās var atrast dažās šūnās sākotnējā populācijā, no kuras tika iegūtas iPS šūnas. Pārējie varētu būt radušies pārprogrammēšanas procesa laikā vai jaunizveidotajām iPS šūnām augot. Komanda tagad plāno līdzīgus embrionālo cilmes šūnu testus.

Otrajā pētījumā in Daba Kanādas un Somijas pētnieki izmantoja mikroshēmas — mikroshēmas ar mērķa DNS gabaliņiem —, lai analizētu cita veida ģenētiskās mutācijas iPS šūnās: nelielas DNS dzēšanas vai dublēšanās, kas pazīstamas kā strukturālas variācijas. Viņi atklāja, ka iPS šūnām bija vairāk šo variāciju nekā ādas šūnām vai embrionālajām cilmes šūnām pārprogrammēšanas procesa sākumā, taču šūnas, kurām bija novirzes, ātri izmira, jo populācija turpināja augt.

Pētnieki saka, ka ir vajadzīgi vairāk pētījumu, lai saprastu, ko šie atklājumi nozīmē šo šūnu turpmākai izmantošanai terapijā. Lielais jautājums ir, kura no šīm izmaiņām patiešām ir svarīga, saka Žanna Loringa, Scripps pētniecības institūta Reģeneratīvās medicīnas centra direktors. Mums ir jāizdomā, kas ir aktuāli un kuri ir tikai troksnis. Lorings šogad ir publicējis rezultātus, kas ir līdzīgi otrajam pētījumam.



Dažu veidu ģenētisku izmaiņu gadījumā, piemēram, ar vēzi saistīto gēnu mutācijām, mēs noteikti negribētu izmantot šūnas pacientiem, saka. Mārtiņš Pēra , Dienvidkalifornijas Universitātes Plašā reģeneratīvās medicīnas centra direktors, kurš rakstīja komentāru, kas pievienots publikācijai Daba . Taču attiecībā uz plašu izmaiņu klāstu mēs īsti nesaprotam funkcionālo nozīmi. Viņš saka, ka, tāpat kā daudzos genomikas pētījumos, spēja savākt padziļinātu ģenētisko informāciju ir pārspējusi mūsu spēju to interpretēt. Tas ir īstais izaicinājums turpmākajam darbam.

Daļa no problēmas ir tā, ka zinātnieki maz zina par pārprogrammēšanas mehānismiem. Mēs vēl nevaram noteikt, kurš konkrēts pārprogrammēšanas procesa vai šūnu kultūras aspekts ir atbildīgs par šo izmaiņu rašanos, saka Pera. Ja mēs vēlamies to novērst, mums ir jāsaprot, kurš procesa aspekts ir kritisks.

paslēpties