Казанский Государственный Медицинский Университет Направленная дифференцировка стволовых клеток

Казанский Государственный Медицинский Университет Направленная дифференцировка стволовых клеток. IPS-клетки и перспективы их применения Выполнил: Гафиятуллин А. Х. гр. № 1203 Казань, 2012

Стволовые клетки — недифференцированн ые (незрелые) клетки, имеющиеся во всех многоклеточных организмах. Стволовые клетки способны самообновляться, образуя новые стволовые клетки, делиться посредством митоза и дифференцироваться в специализированные клетки, то есть превращаться в клетки различных органов и тканей. Стволовые клетки ru. wikipedia. org

Оксид азота влияет на миграцию и способность к дифференцировке стволовых клеток Оксид азота (NO) – растворимый свободный радикал, служащий в качестве плюрипотентного межклеточного ессенжера м во множестве клеточных систем. Было показано, что NO регулирует актинзависимые клеточные функции и, возможно, такие функции, как направленная дифференцировка стволовых клеток. www. medlinks. ru

Найден фактор, направляющий дифференцировку СК в инсулин-продуцирующие клетки Группа немецких исследователей изучала условия культивирования стволовых клеток (СК) костного мозга, при которых эти клетки дифференцируются островковые. в Был предложен новый метод направленной дифференцировки – при помощи ингибитора гистондеацетилазы Трихостатина А (histone deacetylase inhibitor (HDACi), Trichostatin A (TSA)). Культивированные в присутствии этого фактора СК дифференцировались в кластеры островково-подобных клеток. www. stemcellrussia. com

Индуцированная дифференциация стволовых клеток. Направленная дифференциация стволовых клеток Количество дифференцированных стволовых клеток и первичных половых клеток в культуре значительно возрастает при использовании специфических индукторов дифференциации. Если при спонтанной дифференцировке клеток линии BLC 6 только 20% из них дифференцируется в нейральном направлении, то при добавлении в кондиционную среду ретиноевой кислоты число нейрально коммитированных предшественников приближается к 90% www. medicalplanet. su

НАПРАВЛЕННАЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВКА СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК В ХОНДРОЦИТЫ Создан биологически активный нано материал, который обеспечивает рост нового хряща in vivo без применения дорогостоящих ростовых факторов. Минимально инвазивная терапия активирует стволовые клетки костного мозга и образуют новый хрящ. Ни одна из традиционных терапий не позволяет делать это. www. transplantology. com

НАПРАВЛЕННАЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВКА СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК В ХОНДРОЦИТЫ Главным белком хрящей является коллаген II типа. «Наш материал из наноскопических волокон стимулирует стволовые клетки костного мозга продуцировать коллаген II типа и восстанавливать разрушенный хрящ» — говорит Shah Said. http: //www. transplantology. com/

IPS клетки - (от англ. induced Pluripotent Stem cells) - индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, относящиеся к одному из наиболее перспективных направлений регенеративной медицины. Сегодня их рассматривают не только как объект научных исследований, но и как основу регенеративной медицины будущего, как модель для проведения доклинических испытаний лекарственных препаратов. ru. wikipedia. org

РАЗРАБОТАН МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ IPS-КЛЕТОК С ПОМОЩЬЮ РЕКОМБИНАНТНЫХ БЕЛКОВ В апреле 2009 года в журнале Cell Stem Cell появилось сообщение о работе научной группы H. Zhou, в которой был разработан новый подход к получению i. PS-клеток. Исследователи сочли, что для получения i. PS-клеток, по свойствам неотличимых от эмбриональных стволовых клеток (ЭСК), достаточно присутствие в ядре клетки не самих генов плюрипотентности, но лишь их продуктов. Из более ранних исследований уже было известно, что в клетку и в ее ядро белки можно доставить, соединив их с короткими пептидами, опосредующими белковую трансдукцию, такими как поли-аргинин [11, 12]. H. Zhou и соавт. использовали для получения рекомбинантных белков поли-аргинин (11 R), который присоединяли к С-концу белков Oct 4, Sox 2, Klf 4 и c-Myc. Рекомбинантные белки экспрессировались в культурах E. coli, затем их выделяли, очищали и идентифицировали с помощью масс-спектрометрии и Вестерн-блот гибридизации. После этого полученные белки в разных концентрациях добавляли в культуральную среду к мышиным эмбриональным фибробластам. Оказалось, что для успешной транслокации в ядра клеток достаточно присутствия белков в среде культивирования в течение 6 часов в концентрациях от 0, 5 до 8 мкг/мл. При этом белки в клетке оставались стабильными в течение 48 часов. Поскольку для репрограммирования соматических клеток в плюрипотентные требуется экспрессия факторов плюрипотентности в течение 7 -10 сут. , авторы разработали протокол, по которому клетки, меченые геном флуоресцентного белка GFP (ген gfp был встроен в геном клеток под промотором гена Oct 4, соответственно, белок GFP начинал продуцироваться при экспрессии Oct 4; плотность посева был 5× 104 клеток на 0, 5 см 2), по 12 часов культивировали в среде, содержащей 8 мкг/мл рекомбинантного белка и 1 м. М вальпроевой килоты – вещества, значительно повышающего эффективность репрограммирования celltranspl. ru

Вкратце протокол репрограммирования был следующим: клетки инкубировали сначала с одним фактором, затем помещали на 36 часов в среду культивирования без рекомбинантных белков и вальпроевой кислоты, и только после этого подвергали аналогичному воздействию другого фактора плюрипотентности. То есть цикл перепрограммирования повторяли по отдельности с каждым из четырех факторов плюрипотентности. www. celltranspl. ru

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕПАТОЦИТОВ ИЗ IPS В журнале Proceedings of the National Academy of Sciences была описана техника получения клеток печени из индуцированных плюрипотентных клеток (i. PS). Эти клетки обладают сходными свойствами с эмбриональными стволовыми клетками. i. PS получают путем перепрограммирования взрослых клеток, в результате чего, в них начинают работать гены, которые в процессе дифференцировки прекратили свою активность. i. PS могут быть дифференцированы в любые клетки взрослого организма. Поэтому ученые из Rockefeller University и Medical College of Wisconsin выбрали именно i. PS для создания in vitro модели заболевания гепатита С. С этой целью они дифференцировали плюрипотентные клетки в гепатоциты и показали, что они отвечают на заражение вирусом, поддерживая его жизненный цикл в клетке. www. stemcellrussia. com

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕПАТОЦИТОВ ИЗ IPS Проблема создания эффективной модели заболевания in vitro заключается в том, что выделенные взрослые клетки печени трудно культивировать в лабораторных условиях, кроме того, в процессе роста ex vivo, гепатоциты теряют свою морфологию и функциональную активность. Разработанная технология показала, что использование индуцированных стволовых клеток, позволяет получить эффективную модель заболевания «в пробирке» , что значительно ускорит процесс разработки различных методов и подходов к лечению гепатита С. www. stemcellrussia. com

Использование IPS клеток: ученые открывают неожиданные опасности Ученые выяснили, что процесс перепрограммирования, используемый для получения стволовых клеток из простых клеток кожи, не полностью стирает генетическую программу последних. Некоторые участки генома клеток кожи сохраняются в прежнем состоянии, и их свойства проявляются даже в получаемых из стволовых клеток тканях и органах, предназначенных для трансплантации. www. newsland. ru

Использование IPS клеток: ученые открывают неожиданные опасности Проблемы с перепрограммированием, выявленные Экером, связаны с одной из наиболее актуальных областей исследования современной биомедицины - эпигенетикой. В ходе эмбрионального развития клетки получают определенное назначение, но затем полученные свойства должны сохраняться при передвижении и размножении. Эта память записана не в последовательности ДНК, а в других молекулах, прирастающих к ним. Главную роль среди этих молекул играют протеины гистоны и простой радикал органической химии метил, который может присоединяться как к гистонам, так и к самой ДНК. Обычно метиляция гена в клетке приводит к его инактивации во всех происходящих от нее клетках, в этом и заключается память. www. newsland. ru

Исследования по пересадке i. PSклеток человеку одобрены в Японии Согласно проекту, i. PS-клетки могут быть пересажены не только самому донору, из клетки которого они были получены, но и другому человеку. Эксперты решили также строго ограничить условия, при которых разрешается проводить клинические исследования. Целью таких исследований может быть восстановление органов и тканей, потерянных в результате болезни или несчастного случая, исключительно когда вопрос стоит о жизни человека и при условии отсутствия других эффективных способов лечения. При проведении исследований будет осуществляться двойной контроль со стороны государства и комитета по этике, созданного при участии медицинских учреждений. eurasia. org. ru