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».
