Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иПСК) – особый тип стволовых клеток, которые создаются в лаборатории из зрелых клеток любых тканей. Из иПСК можно создать клетки любого типа: клетки сердца, мозга или мышцы, например, которые могут быть использованы для тестирования лекарств или замены больной или повреждённой ткани. Звучит легко: вы берёте любой тип дифференцированных клеток, например, клетки кожи, добавляете четыре молекулы, которые перепрограммируют клеточные геномы, а затем пытаетесь найти те клетки, которые успешно превратились в неспециализированные иПСК. Однако этот метод требует много времени и недостаточно эффективен: в начале у вас могут быть тысячи клеток кожи, но в конце получится всего несколько иПСК.

В поисках способа ускорения этого процесса исследователи из Института медицинских исследований Бернема (Sanford-Burnham Medical Research Institute) обратили внимание на ингибиторы киназ. Эти химические соединения блокируют активность киназ – ферментов, ответственных за межклеточную коммуникацию, выживание и рост клеток. Как было отмечено в статье, опубликованной 25 сентября в Nature Communications, учёные обнаружили несколько ингибиторов киназ, использование которых позволяет получить гораздо больше иПСК, чем при стандартном методе. Это открытие, вероятно, значительно ускорит исследования во многих областях, предоставит больше возможностей для изучения болезней и для разработки новых методов лечения.

«Образование иПСК зависит от регуляции коммуникации между клетками», - говорит Tariq Rana, старший автор исследования. «Поэтому, если вы начнёте включать и выключать гены в попытках получить стволовые клетки, вы, возможно, активируете большое число киназ. Поскольку многие из этих активных киназ, вероятно, препятствуют образованию иПСК, имеет смысл добавлять ингибиторы».

Zhonghan Li, аспирант в лаборатории Tariq Rana, задался целью найти ингибиторы киназ, которые могли бы ускорить процесс образования иПСК. Учёные из Центра химической геномики Конрада Пребиса (Conrad Prebys Center for Chemical Genomics), Факультет лекарственных препаратов Бернема (Sanford-Burnham's drug discovery facility), предоставили Li коллекцию более чем из 240 химических соединений, которые ингибируют киназы. Li поочерёдно добавлял их к клеткам и смотрел, что произойдёт. Использование нескольких ингибиторов киназ позволило получить гораздо больше иПСК по сравнению с экспериментами, где ингибиторы отсутствовали. Наилучшие результаты давали ингибиторы следующих киназ: AurkA, P38, and IP3K. Кроме того, Rana и Li раскрыли механизм действия одного из ингибиторов.

По словам Tony Hunter, профессора из лаборатории Молекулярной и клеточной биологии Института биологических исследований Солка и директора Онкологического центра Института Солка, «идентификация малых молекул, которые повышают эффективность образования иПСК, является важным шагом вперёд к возможности использовать эти клетки в терапии. Tariq Rana обнаружил класс ингибиторов протеин-киназ, которые позволяют получать больше иПСК, и эти ингибиторы должны оказаться полезными в создании иПСК из новых источников в экспериментальных, а затем и терапевтических целях».

«Мы обнаружили, что управление активностью этих киназ позволяет существенно увеличить эффективность клеточного перепрограммирования», - говорит Rana. «Более того, мы также предложили новый взгляд на молекулярные механизмы репрограммирования и выявили новые функции данных киназ. Мы надеемся, что эти открытия поспособствуют дальнейшему поиску малых молекул, которые будут полезными в для использования в терапии, основанной на иПСК».

Источник http://beaker.sanfordburnham.org/2012/09/m...ake-stem-cells/
Статья: http://www.nature.com/ncomms/journal/v3/n9...ncomms2059.html