Генерирование специфических клеточных линий из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток и эмбриональных стволовых клеток является святым Граалем регенеративной медицины. Руководство IPSC к целевой клеточной линии привлекла большое внимание, но процесс остается сложным. Теперь исследователи из Японии обнаружили, что аптамер антинуклеолиновой ДНК, ISN04, может определить линию клеток во время дифференцировки. Демонстрируя генерацию кардиомиоцитов из плюрипотентных стволовых клеток мыши, их концепция показывает перспективу как регенеративную терапию.
Самообновление и плюрипотентность-способность формировать любую клеточную линию-являются неотъемлемыми характеристиками индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (IPSCS). Кроме того, они высоко ценятся в регенеративной терапии, нацеленной на сердечно -сосудистые, неврологические и метаболические заболевания, поскольку они иммунологически подходят для трансплантации обратно в донор. К сожалению, регенеративная медицина еще не возможна вне лабораторных условий, поскольку доступные протоколы для генерации клеток -мишеней являются сложными и дорогими. Это поднимает соответствующий вопрос: можно ли регулировать судьбу стволовых клеток в клинических условиях и в масштабе стать более экономичной?
Команда исследователей из Университета Шиншу, Национального института передовых промышленных наук и технологий и Университета Шизуоки в Японии решил решить этот вопрос, используя аптамеры нуклеиновой кислоты. Аптамеры представляют собой одноцепочечные кусочки ДНК, которые связываются с целевыми белками и способны модулировать сигнальные каскады во время дифференцировки клеток, когда стволовые клетки занимаются определенной функциональной ролью или фенотипом. Они обещают регенеративную медицину, поскольку их легко модифицировать, может быть синтезировано экономически и подходит для долгосрочного хранения.
Команда, возглавляемая доцентом Томохидом Такайей из факультета сельскохозяйственного и жизненных наук в Университете Шиншу, недавно обнаружила, что антинузлеолиновый аптамер, миогенетический олигодезоксинуклеотид ISN04 индуцировал дифференциацию миокарда в эмбриональных стволовых клетках (ESCS). Исследование проводилось Миной Исиокой, аспирантом в лаборатории доктора Такайи.
Используя различные анализы, такие как секвенирование РНК, окрашивание и визуализацию клеток, а также молекулярное взаимодействие и анализ пути, исследователи исследовали влияние ISN04 на мышиные ESC и IPSC. Лечение ISN04 в дифференцирующих условиях ингибировало приверженность стволовых клеток сердечной линии. Однако, когда эти плюрипотентные стволовые клетки были обработаны после того, как испытывали дифференцирующие условия в течение пяти дней, специфические маркерные гены были активированы, а клетки привержены формированию бибивающих кардиомиоцитов.
«Наши - первый отчет, подтверждающий аптамер ДНК, который позволяет кардиомиоцитам развиваться из IPSC», - объясняет доктор Такайя, когда его спрашивают о значении работы. «Мы обнаружили два механизма вмешательства нуклеолина в ISN04, в результате чего раннее лечение ингибирует кардиомигенез, в то время как лечение на более поздней стадии усиливает генерацию сердечных предшественников. Во -первых, ISN04 регулирует транслокацию белка нуклеолинового белка между цитоплазмой, плазматической мембраной и ядреем. Во -вторых, это приводит к модуляции сигнального пути Wnt, который управляет дифференцировкой клеток ».
Эксперименты иммуноокрашивания показали, что нуклеолин сохраняли в ядрышке после обработки ISN04. Нуклеолярный нуклеолин играет роль в ремоделировании хроматина и транскрипции генов, и, что интересно, гены пути Wnt были дифференциально экспрессируются в данных RNA-seq после подавления ISN04. Команда постулирует, что нуклеолин, закрепленный ISN04, изменяет экспрессию генов и передачу сигналов Wnt. В конечном счете, терминальная дифференцировка клеток переходит к линии кардиомиоцитов.
И как эти результаты могут повлиять на регенеративную медицину и жизнь пациентов в долгосрочной перспективе? Доктор Такайя дает представление о более широких последствиях их работы. «Мы полагаем, что для дальнейших исследований, оценивающих дальнейшие исследования, предназначенные для дальнейших исследований, оценивающих аптамеры ДНК в регенеративной медицине. Атамеры являются экономически эффективными и открывают возможность продуцирования определенных клеток из стволовых клеток пациента. Но это не заканчивается! Поскольку на этом! Аптамеры могут регулировать судьбу стволовых клеток, они могут служить терапевтическими агентами для многих условий, связанных с дисфункцией стволовых клеток », - заключает он.
No comments:
Post a Comment