Мутацию, которая вызывает неизлечимое заболевание печени, удалось скорректировать с помощью стволовых клеток – о комплексном применении разных авангардных экспериментальных подходов сообщает журнал Nature - Гранит науки - 2011-10-18

У микрофона Марина Аствацатурян! Недостаточность организма по одному белку – альфа 1-антитрипсину вызывает развитие эмфиземы легких и вместе с тем цирроза печени. И в печени же вырабатывается этот белок. А потому для сохранения жизни людей, мутантных по обеим копиям гена альфа 1-антитрипсина требуется пересадка печени. Другого выхода нет. В экспериментах, результаты которых опубликовал Аллан Брэдли (Allan Bradley) с коллегами по геномному исследовательскому центру The Wellcome Trust Sanger Institute в Кэмбриджшире на прошлой неделе, показано, как можно отредактировать этот генетический дефект и добиться хотя бы частичной замены пораженных участков печени на новые – здоровые. Для этого ученые сначала получили индуцированные плюрипотентные клетки (iPS), некое подобие эмбриональных стволовых клеток, из клеток кожи человека, несущего болезнетворную мутацию. Мутация эта представляет собой единичную нуклеотидную замену, т.е. ошибку всего лишь в одной «букве» последовательности ДНК. У полученных стволовых клеток эту ошибку исправили с помощью очень популярного сейчас метода «цинковых пальцев» - так называются искусственные цинк-содержащие белки, специально сконструированные для связывания с определенной последовательностью ДНК и дополненные ферментами, расщепляющими ДНК в участке-мишени. Т.о. «цинковые пальцы» примечательны тем, что они, прежде чем будет внесена нормальная копия гена, полностью избавляют клетки от мутантной версии, благодаря чему коррекция получается эффективной, что было продемонстрировано и в случае мутации по альфа 1-антитрипсину. После чего эти клетки, избавленные от мутации и получившие нормальную копию нужного гена, стали превращать в печеночные.

Генетически оздоровленные стволовые клетки поместили в условия, которые способствуют их превращению в клетки со свойствами гепатоцитов, т.е. печеночных клеток наиболее уязвимых от дефицита нормального альфа 1-антитрипсина. Затем эти гепатоцитоподобные клетки пересадили мышам. Спустя 14 дней некоторые из скорректированных клеток оказались интегрированными в печень животных и производили там нормальный человеческий альфа 1-антитрипсин. Как отмечают исследователи, хотя скорректированные клетки и несут некоторые признаки гепатоцитов, пока неясно, способны ли они функционировать как совершенно зрелые печеночные клетки и в конце концов заполнить собой пораженный орган. Как отмечает в связи с этим эксперт Nature News Маркус Громпе (Markus Grompe), изучающий стволовые клетки печени в Орегонском университете здравоохранения и науки в Портленде, «никто пока не умеет перепрограммировать индуцированные плюрипотентные клетки в совершенно зрелые клетки какого бы то ни было типа, будь то гепатоциты или клетки сердечной мышцы, или нейроны. Кроме того, известно, что культивируемые в лабораторных условиях стволовые клетки могут накапливать мутации, и это может потребовать дополнительной генетической коррекции. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».