Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки — взрослые клетки, повторно запрограммированные в состояние, подобное эмбриональным стволовым клеткам — способны лучше смоделировать генетические вклады в специфическую болезнь каждого пациента.
В процессе так называемого клеточного перепрограммирования исследователи из медицинской школы Маунт Синай совершили забор зрелых клеток крови у пациентов с миелодиспластическим синдромом и перепрограммировали их в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, чтобы установить генетическое происхождение этого редкого типа рака крови.
Результаты опубликованы в издании Nature Biotechnology.
При миелодиспластическом синдроме генетические мутации в стволовой клетке костного мозга вызывают необратимое снижение количества и качества кроветворных клеток. Пациенты с синдромом могут развить сильную анемию и, в некоторых случаях, лейкемию. Но какие именно генетические мутации оказываются критичными для развития синдрома?
В данном исследовании ученые взяли клетки у пациентов с раком крови и превратили их в стволовые, чтобы изучить удаление человеческой хромосомы 7, часто ассоциируемой с данной болезнью.
«Новый подход позволил нам точно определить важную область на хромосоме 7, и нам удалось определить гены, которые могут вызывать миелодиспластический синдром», сообщила ведущий исследователь Эйрини Папапетроу.
Хромосомные удаления трудно исследовать существующими инструментами, поскольку они содержат значительное количество генов, что усложняет выявление вызывающих рак. Удаление хромосомы 7 — характерная клеточная аномалия при миелодиспластическом синдроме, известная десятилетиями как маркер неблагоприятного прогноза. Однако роль этого удаления в развитии заболевания остается неявной.
Понимание роли определенных хромосомных удалений при раковых заболеваниях требует понять, повлечет ли удаление заметные последствия, а также наблюдения, какие именно генетические элементы критически утрачиваются. Исследователи применили клеточное перепрограммирование и генную инженерию для анализа потери хромосомы 7.
«Генная инженерия человеческих стволовых клеток не используется в случае с геномными удалениями, связанными с заболеваниями», сказала доктор Папапетроу. „Работа проливает свет на то, как развивается рак крови, и обеспечивает новый подход, который может использоваться для изучения хромосомных удалений, связанных с различными человеческими раковыми, неврологическими и развивающимися заболеваниями“.
Перепрограммирование клеток при миелодиспластическом синдроме может предоставить мощный инструмент для анализа архитектуры и развития болезни, а также для связи генетического облика клеток миелодиспластического синдрома с особенностями и чертами этих клеток.
Дальнейшее исследование стволовых клеток синдрома на молекулярном уровне может помочь понять суть происхождения и развития этого заболевания и других раковых образований крови. Кроме того, работа может обеспечить платформу для испытания и открытия новых методов лечения этих заболеваний.
