Сериал induced pluripotent stem (iPS) cells. Часть 5. Опять прорыв.

[progenes]

Тэк-с. На чем мы там с вами остановились помнится еще в апреле?

На том, что для того, чтобы сообразить стволовую клетку, можно не уничтожать эмбрион, безнравственно и неэтично. Можно взять вполне дифференцированную клетку, кожи например, встроить туда четыре гена и переключить генетическую программу с дифференциации обратно в изначально неопределенное состояние стволовой клетки.

Потом выяснилось, что гены можно не встраивать в геном, а пустить поболтаться в клетку какое-то время, а потом клетка их "выплюнет", а сама станет стволовой. Затем стало ясно, что если брать не полностью дифференцированную клетку, а только частично дифференцированную, то можно обойтись не четырмя, а двумя генами. В любом случае на выходе получаем что-то, что сильно смахивает на настоящую стволовую клетку. Насколько она на самом деле стволовая - еще вопрос. Но эксперименты in vitro подтвердили, что если эту клетку бросить в бульон с сигналами для дифференциации в мышечную, то получается мышечная.Еще подробно о сериале я писала тут. То есть считалось, что induced pluripotent stem (iPS) cells во всяком случае сильно напоминает embryonic stem cells (ESCs).

Теперь о горячем новеньком.
Первое. Сравнили профили экспрессии генов induced pluripotent stem (iPS) cells и embryonic stem cells (ESCs). То есть посмотрели, какие гены включаются (или выключаются) в одних и других клетках. Обнаружилось, что в основном работа генов сходная и там и там, однако есть нюансы и отклонения, касательно регулирующих miRNA (микро РНК) последовательностей. В любом случае, вывод гласит, что induced pluripotent stem (iPS) cells такидействительно определененный подтип pluripotent, а репрограммирование не приводит к геномной нестабильности.

Но раз можно эти клетки считать стволовыми, то вероятно можно соорудить из них не только определенную ткань, а даже живой организм? Па-ба-ба-бааам!

Второе.
В общем на сей раз подсуетились китайцы. Причем одновременно две группы. Одни опубликовались в "Nature" , а другие в "Cell Stem Cell". Тут есть нюанс, стволовые клетки несут уже готовый двойной набор хромосом, оплодотворять их не надо, надо просто сообщить им сигнал для дифференциации в целый организм.

Значит те, что в "Nature" вот что сделали. Тут попробуйте вчитаться, потому что в этот момент начинают шефелиться волосы на голове. Сначала сделали induced pluripotent stem (iPS) cells (с двойным набором) по методу Yamanaka со встроенными в геном векторами, слили их, получили тетраплоидные клетки(четверичный хромосомный набор). Эта часть эмбриона будет развиваться в плаценту. Но самого эмбриона там нет. Это как бы машина без шофера. А потом подсадили туда опять induced pluripotent stem (iPS) cells. Это называется комплементация тетраплоидом. И вот уже в этом тетраплоидном окружении стволовые клетки почувствовали себя как дома и начали делиться в эмбрион. Эмбрион подсадили мышке и из него на свет появлся здоровый клонированный организм. Вдумайтесь. Мышку, кстати, зовут 'Tiny'. Кроме 'Tiny', китайцы сообают о 27ми мышах, которые, впрочем, недостаточно здоровые и демонстрируют уродства. Однако 12 мышей прошли главный тест на здоровость: забеременели и дали жизнеспособное потомство.
Другая китайская группа, коротая опубликовалась в "Cell Stem Cell", собственно сделала то же самое, но с меньшим успехом - получила всего две мышки.

Работа не просто тонкая, это работа на грани возможного, требующая прежде всего кропотливого прилежания.

В 2007 году американцы тоже пробовали соорудить подобное, но у них не получилось. "we just hadn't tried hard enough" - разводят теперь руками.

Теперь пробуют рассмотреть, что же с этимы мышками не так и чем они принципиально отличаются от нормальных. В общем, это прорыв, почти как высадиться на Луне, а может быть даже и круче. И симптоматично, что с этим заданием справились трудолюбивые китайцы.

Comments

[ursula-w.livejournal.com]

Офигительно. Спасибо за инфу :)

[progenes.livejournal.com]

Да, быстро они!

[maratochka.livejournal.com]

Читали уже? Что думаете?
http://www.membrana.ru/articles/global/2009/07/23/190500.html?wire=mainsection

[progenes.livejournal.com]

О. Катя Макова!

[progenes.livejournal.com]

Читала. Ничего не думаю. Просто интересно :-)

[sergeyr.livejournal.com]

Круть.
А тетраплоидные клетки у животных - это фича или чит? То бишь, они же при естественном размножении вроде бы не возникают, или я чего-то пропустил?

[progenes.livejournal.com]

Вроде не возникают, хотя случаются в виде relatively common abnormality. Вообще не не совсем понимаю суть комплементации. Такое ощущение, что они воспользовались растительным феноменом - там плацента полиплоидная. В ин-витро вероятно эта тетраплоидная плацента сообщает сигнал к дифференциации при не конкурирует на среде за выживание с эмбрионом.

[sergeyr.livejournal.com]

Ага, значит я таки в правильном направлении думаю.

[ryzzaja.livejournal.com]

спасибо! читается интереснее детективов :)

[progenes.livejournal.com]

О, да. Тут и страсти конкуренции между группами и особенности китайской науки. Такими темпами они очень быстро оторвутся в науке даже от европейско-американской.

[schrifttum.livejournal.com]

"Однако 12 мышей прошли главный тест на здоровость: забеременели и дали жизнеспособное потомство".
Профанный вопрос, но всё же: почему забеременеть - тест на здоровость? Образование эмбриона возможно только при хдоровом генетическом наборе? Или?

[progenes.livejournal.com]

Образование эмбриона возмножно и при хромосомных аберрациях. Но в даном случае, "поломки" геноме, если они и есть, не являються критическими для жизнеспособности.

[pstas.livejournal.com]

Каков процент "выхода годных" в таких экспериментах? Другими словами, сколько неудачных экспериментов приходится на один удачный?

[progenes.livejournal.com]

в статьях говорится про процент удач:
нейчер - 3%
селл стем селл 1.4%

[pstas.livejournal.com]

Спасибо. Процент высок - я ожидал гораздо меньшего.

они чем-нить полезным

[kesar-civ.livejournal.com]

не пробовали заниматься?

Re: они чем-нить полезным

[russian-o.livejournal.com]

Это чем, на пример?

Re: они чем-нить полезным

[kesar-civ.livejournal.com]

это например способ выращивания органов дешёвый и технологичный. Вот это будет реально нужно. А новых живых существ делать... на это уже ответ дан сто лет назад почти, помните когда Шарикова пришлось обратно оперировать? Но вот оно самое. Ещё было бы полезно онкомаркер изобрести универсальный, и чтоб результат за полчаса получался и стоил недорого. Вот это было б дело. Про лекарство от рака я уж и не говорю.

А это - Х..Я!

Re: они чем-нить полезным

[dr-tambowsky.livejournal.com]

У Вас, похоже, масса плодотворных бизнес-идей, на несколько миллиардов долларов, как минимум - что Вам мешает??

что за перевод стрелок?

[kesar-civ.livejournal.com]

учёные получают бабло и уважуху и пусть будут таки добры сделать что-то полезное. Коллайдеры пжлст не предлагать.

Re: они чем-нить полезным

[shao-s.livejournal.com]

Это бутылки собирать, да?

А вот я, меж тем, смогла промолчать, да. :)

[orphanka.livejournal.com]

Ибо сказано же - "почти как высадиться на Луне, а может быть даже и круче".
С той же практической пользой, мне кажется.
Но круто.

[one-dreamw.livejournal.com]

Офигеть. Простите за чайниковатость, а какие-то наследственные черты эти мыши получили? Породу там, цвет и т.п. ?

[shao-s.livejournal.com]

Ну это - как у той, у которой клетки на развод брали. В том-то и идея.

[nastyas.livejournal.com]

Охренеть! Нереально круто!

[shao-s.livejournal.com]

М-да, я всё-таки в цитологии слабо понимаю. Потому не объяснишь ли, каков механизм того, что называется "tetraploid complementation"?

[progenes.livejournal.com]

да я в животных культурах тоже мало чего смыслю. впрочем, удалось узнать, что "tetraploid complementation" известна с 1993 года и давно широко применятеся в клонировании животных. смысл заключается в том, что тетраплоидные клетки способны формировать трофобласты и эндодерму плаценты, но не формируют фетальные структуры. а эмбриональные клетки в культуре как раз способны формировать фетальные структуры, но не формируют трофобласты. поэтому комбинируют: сооружают плаценту, а потом подсаживают туда эмбриональную клетку. но прикол вышеописанного опыта даже не в этом. потрясающе то, что это фактически в чистом виде вегетативное размножение почкованием. слияние половых клеток не требуется ни на одном этапе. берем мышечныю клетку, перепрограммируем ее в стволовую и дифференцируем в зародыш. в этот момент у меня едет крыша.

[tanchik.livejournal.com]

Звучит круто. :) Но смысл прорыва не особо понятен.

[russian-o.livejournal.com]

Смысл, как я это понимаю - доказательство равноценности искуственной и эмбриональной стволовых клеток. Со всеми вытекающими. Иначе вопрос о том, в какой степени клетка стала плюрипотентной и на сколько она отличается от настоящей еще долго висел бы. А так - фукциональный тест, убедительнее некуда. Да и методика клонирования без донорской яйцеклетки может предтставлять практический интерес сама по себе, я думаю.

[tanchik.livejournal.com]

Ага, теперь понятней. Спасибо!

[vovix-ldr.livejournal.com]

Какой удар по картине мира биоконов:) Из обычной клетки, без никакого зачатия, опа — и живое существо! Это ж непонятно, когда в него душа влезет=) или вообще не влезет=). Вот, скажем, с ЭСК все понятно — вмешательство в эмбрион, низзя, запретить! Клонирование — манипуляция с яйцеклеткой - та же фигня. А тут вроде бы как и не было «чуда», и вот оно:) По всей видимости, осознание этого факта сделает в биоконских мозгах repeat until false;) и поделом. Еще пару таких открытий, и биоконы сами начнут бросаться в биореактор:)

[amdeluxe.livejournal.com]

потрясающе
интересно, какой будет часть 6я? :)

[beremich.livejournal.com]

спасибо за такое увлекательное и остросюжетное освещение событий.
обожаю вас читать.

[marinni.livejournal.com]

Спасибо большое! Очень интересно.

[helena-popova.livejournal.com]

Нет слов, одни выражения. Вы правы, это круче лЛуны - сопоставимо только среовым полётом в Космос

А нет данных - эти самые мыши быстрее старели ? Ведь это похоже на решающий эксперимент по поводу гипотез о встроенных на клеточном уровне разнообразных механизмах старения.

PS А мужики теперь будут вообще не нужны для размножения :))
Хотя при таких темпах - может скоро и женщины не понадобятся.

[rina-bagirova.livejournal.com]

к вопросу о стволовых клетках... У Вас есть знаковые, которые на себе испытали инъекции стволовых клеток?

[progenes.livejournal.com]

Нет

[detnix.livejournal.com]

Вышел на вас по наводке друзей. Интересно, умно, поучительно. Огромное спасибо!

[ilya kolmanovsky (from livejournal.com)]

Я еще не вчитался в оригинальные статьи, но ты уверена, что в качестве тетраплоидной части они использовали iPSC, а не обычный эмбрион?