Комбинация генной и клеточной терапии лечит генетические заболевания человека in vitro
Работа, проведённая исследователями из института Биологических исследований Salk, значительно продвинула область регенеративной медицины, доказав принципиальную возможность лечения человеческих генетических заболеваний путём комбинации генной терапии и технологии индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPS-клеток). Это исследование, опубликованное в журнале Nature, станет главной вехой на пути от лабораторий до клинического применения.
«Прошло уже 10 лет, с тех пор как начали культивировать человеческие стволовые клетки», говорит руководитель исследования Juan-Carlos Izpis?a Belmonte, профессор лаборатории генной экспрессии и директор центра Регенеративной медицины в Барселоне (CMRB), Испания. «Мы всегда надеялись, что сможем провести генетическую коррекцию заболевания и затем дифференцировать iPS-клетки в тот тип ткани, где проявляется болезнь».
Ранее было продемонстрировано, что такой подход работает на мышах, однако этого не было показано на человеке. В данной работе впервые приводится доказательство такой возможности на человеческих клетках.
Учёные решили сфокусироваться на анемии Фанкони (FA), генетическом заболевании, при котором наблюдается несколько гематологических аномалий, ослабляющих способность к борьбе с инфекциями, ухудшающих доставку кислорода и свертываемость крови. Заболевание может быть вызвано мутацией в одном из 13 генов, называемых генами анемии Фанкони. Эта болезнь часто приводит к недостаточности костного мозга, лейкемии и другим видам рака. Даже после пересадки костного мозга у пациентов остается высокий риск развития рака и другие проблемы.
Исследователи брали образец клеток кожи у пациентов с FA и проводили генетическую коррекцию, используя технику, разработанную в лаборатории Verma. Затем удачно перепрограммированные клетки превращали в iPS-клетки, используя комбинацию транскрипционных факторов OCT4, SOX2, KLF4 и cMYC. Получившиеся клетки были неотличимы от эмбриональных стволовых клеток человека, а так же от iPS-клеток здоровых доноров.
В связи с тем, что недостаточность костного мозга у пациентов с FA проявляется в результате существенного снижения числа функциональных гематопоэтических стволовых клеток, исследователи проверили возможность использования полученных iPS-клеток, специфических пациенту, для трансплантации. Они обнаружили, что полученные iPS-клетки охотно дифференцируются в гематопоэтические клетки предшественники.
«Мы пока не вылечили человека, но вылечили его клетки», объясняет Belmonte. «Теоретически мы может трансплантировать их пациенту и вылечить болезнь».
Однако поджидает еще много препятствий, например, предстоит предотвратить образование опухолей при трансплантации перепрограммированных клеток.
«Если мы сможем продемонстрировать, что комбинация генной терапии и iPS-клеток работает на людях, то мы сможем делать всё что угодно».
