Разработан новый метод культивирования эмбриональных стволовых клеток (ЭСК)
21.08.2008
3588
0
35880
Большинство исследователей, работающих с эмбриональными стволовыми клетками человека (чЭСК), которые способны давать начало всем типам клеток взрослого организма, используют для культивирования чЭСК материалы животного происхождения. Однако в связи с происхождением этих материалов вирусы и другие патогены животных могут инфицировать чЭСК, делая их неприменимыми для возможного клинического применения.
Теперь ученым из Калифорнийского Университета в Риверсайде удалось разработать метод выращивания чЭСК в лаборатории, не используя материалов животного происхождения. Это серьезное достижение в контексте того, что впоследствии чЭСК могут начать применять в клинической практике для клеточной терапии таких заболеваний, как болезнь Паркинсона или сахарный диабет.
Профессор биохимии Нобору Сато (Noboru Sato) создал метод, который гораздо проще и чище, чем принятые на сегодняшний день методы культивирования чЭСК, и позволяет сохранить потенциал чЭСК к дифференцировке в самые различные специализированные клетки, такие как нейроны, миоциты и инсулин-продуцирующие клетки.
В настоящее время во многих лабораториях чЭСК выращиваются на специальных подложках из Mатригеля (Matrigel©) – это коммерчески доступный продукт, представляющий из себя желатиновый экстракт из опухолевых клеток мыши, содержащий большое количество белков внеклеточного матрикса. Пластиковая культуральная посуда, покрытая Матригелем, обеспечивает оптимальный субстрат для чЭСК, которые могут прикрепляться к Матригелю и делиться (пролиферировать), сохраняя все свои свойства.
Создание условий, исключающих материалы животного происхождения, представляет серьезную проблему, так как до сих пор очень мало известно о тонкостях взаимодействия чЭСК друг с другом и с внеклеточным матриксом. В лаборатории Сато был открыт специфический сигнальный путь, названный Rho-Rock, который необходим для формирования колоний чЭСК и играет важную роль в физическом взаимодействии клеток друг с другом. При блокировании этого пути было обнаружено, что процесс формирования колоний чЭСК нарушается, однако плюрипотентность чЭСК при этом сохраняется, хотя раньше считалось, что чЭСК могут сохранять свои свойства только в оформленных колониях. Но теперь ясно, что для поддержания плюрипотентности не требуется тесных межклеточных взаимодействий.
В своем исследовании Сато и его коллеги провели скрининг различных типов скаффолд-материалов (от англ. scaffold – скелет, подложка) в комбинации с Y27632 – химическим соединением, блокирующим Rho-Rock-сигналинг, и выяснили, что Матригель может быть заменен на поли-D-лизин (синтетический внеклеточный матрикс). Преимущества поли-D-лизина перед Матригелем – его искусственное происхождение, простота в использовании, а также постоянство его качества.
Начав свою карьеру в Японии, Сато затем продолжил изучение биологии стволовых клеток в The Rockefeller University, в Нью-Йорке, одном из крупнейших исследовательских центров в мире. В 2006 году он стал заведующим кафедры биохимии и присоединился к проекту исследования стволовых клеток Николь Харб (Nicole Harb) и Тревора К. Арчера (Trevor K. Archer) из National Institute of Environmental Health Sciences (NIEHS). Цель этого проекта – детальное изучение механизмов, лежащих в основе свойств плюрипотентных стволовых клеток, и разработка подходов к использованию этих механизмов в клинической практике.
Сейчас научная группа сфокусировала свое внимание на технике получения индуцированных плюрипотентных клеток (induced pluripotent stem (iPS)), которые искусственным образом получают из дифференцированных клеток взрослого организма без использования эмбрионов. Сато считает, что такие клетки в силу этических причин могут быть с большим успехом применены в клинической практике, и ставит себе целью получить линии iPS клеток, культивируемые на поли-D-лизине в бессывороточных питательных средах (т.к. используемая в культивировании клеток сыворотка также имеет животное происхождение).
чЭСК, выращиваемые на Матригеле в питательной среде.
По материалам:
University of California – Riverside
Теперь ученым из Калифорнийского Университета в Риверсайде удалось разработать метод выращивания чЭСК в лаборатории, не используя материалов животного происхождения. Это серьезное достижение в контексте того, что впоследствии чЭСК могут начать применять в клинической практике для клеточной терапии таких заболеваний, как болезнь Паркинсона или сахарный диабет.
Профессор биохимии Нобору Сато (Noboru Sato) создал метод, который гораздо проще и чище, чем принятые на сегодняшний день методы культивирования чЭСК, и позволяет сохранить потенциал чЭСК к дифференцировке в самые различные специализированные клетки, такие как нейроны, миоциты и инсулин-продуцирующие клетки.
В настоящее время во многих лабораториях чЭСК выращиваются на специальных подложках из Mатригеля (Matrigel©) – это коммерчески доступный продукт, представляющий из себя желатиновый экстракт из опухолевых клеток мыши, содержащий большое количество белков внеклеточного матрикса. Пластиковая культуральная посуда, покрытая Матригелем, обеспечивает оптимальный субстрат для чЭСК, которые могут прикрепляться к Матригелю и делиться (пролиферировать), сохраняя все свои свойства.
Создание условий, исключающих материалы животного происхождения, представляет серьезную проблему, так как до сих пор очень мало известно о тонкостях взаимодействия чЭСК друг с другом и с внеклеточным матриксом. В лаборатории Сато был открыт специфический сигнальный путь, названный Rho-Rock, который необходим для формирования колоний чЭСК и играет важную роль в физическом взаимодействии клеток друг с другом. При блокировании этого пути было обнаружено, что процесс формирования колоний чЭСК нарушается, однако плюрипотентность чЭСК при этом сохраняется, хотя раньше считалось, что чЭСК могут сохранять свои свойства только в оформленных колониях. Но теперь ясно, что для поддержания плюрипотентности не требуется тесных межклеточных взаимодействий.
В своем исследовании Сато и его коллеги провели скрининг различных типов скаффолд-материалов (от англ. scaffold – скелет, подложка) в комбинации с Y27632 – химическим соединением, блокирующим Rho-Rock-сигналинг, и выяснили, что Матригель может быть заменен на поли-D-лизин (синтетический внеклеточный матрикс). Преимущества поли-D-лизина перед Матригелем – его искусственное происхождение, простота в использовании, а также постоянство его качества.
Начав свою карьеру в Японии, Сато затем продолжил изучение биологии стволовых клеток в The Rockefeller University, в Нью-Йорке, одном из крупнейших исследовательских центров в мире. В 2006 году он стал заведующим кафедры биохимии и присоединился к проекту исследования стволовых клеток Николь Харб (Nicole Harb) и Тревора К. Арчера (Trevor K. Archer) из National Institute of Environmental Health Sciences (NIEHS). Цель этого проекта – детальное изучение механизмов, лежащих в основе свойств плюрипотентных стволовых клеток, и разработка подходов к использованию этих механизмов в клинической практике.
Сейчас научная группа сфокусировала свое внимание на технике получения индуцированных плюрипотентных клеток (induced pluripotent stem (iPS)), которые искусственным образом получают из дифференцированных клеток взрослого организма без использования эмбрионов. Сато считает, что такие клетки в силу этических причин могут быть с большим успехом применены в клинической практике, и ставит себе целью получить линии iPS клеток, культивируемые на поли-D-лизине в бессывороточных питательных средах (т.к. используемая в культивировании клеток сыворотка также имеет животное происхождение).
чЭСК, выращиваемые на Матригеле в питательной среде.
По материалам:
University of California – Riverside
Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Последние комментарии
