Однако, несмотря на то, что существует множество исследовательских групп по всему миру, изучающих этот процесс, он все еще не полностью изучен, не полностью эффективен и недостаточно безопасен для использования в качестве основы для новой клеточной терапии.
Теперь исследователи из Центра геномной регуляции (CRG) в Барселоне сделали очень важный шаг к пониманию клеточного репрограммирования и его эффективности: они обнаружили ключевую роль сигнального пути Wnt в трансформации взрослых клеток в iPS-клетки.
"Как правило, факторы транскрипции используются, чтобы попытаться увеличить или уменьшить процесс репрограммирования клеток. Мы обнаружили, что можем повысить эффективность процесса, заблокировав путь Wnt », – объясняет Франческо Ауликино, аспирант группы перепрограммирования и регенерации, возглавляемой Марией Пиа Косма и соавтором исследования, которое только что было опубликовано. в отчетах о стволовых клетках.
Сигнальный путь Wnt – это серия биохимических реакций, которые производятся в клетках. Например, у лягушек или ящериц эти реакции позволяют их конечностям регенерировать, если животное получает травму.
Хотя в целом люди и млекопитающие утратили эту регенеративную способность, путь Wnt участвует во многих процессах во время эмбрионального развития и слияния клеток.
Как это при перепрограммировании. Исследователи изучили, как Wnt-путь ведет себя на протяжении всего процесса трансформации клеток в iPS-клетки, который обычно длится две недели. Это очень динамичный процесс, вызывающий колебания пути, который не активен постоянно. "Мы видели, что есть две фазы, и в каждой из них Wnt выполняет разные функции.
И мы показали, что, подавляя его в начале процесса и активируя его в конце, мы можем повысить эффективность репрограммирования и получить большее количество плюрипотентных клеток », – указывает Ильда Тека, также докторант в группе Пиа Космы и соавтор статьи.
Чтобы искусственно контролировать этот путь, группа использовала ингибитор секреции Wnt, Iwp2, который не изменяет клетки навсегда, чего не удалось достичь другим исследованиям перепрограммирования с использованием других факторов.
Они также увидели, что точный момент, когда активируется путь Wnt, имеет решающее значение. Если делать это слишком рано, клетки начинают дифференцироваться, например, в нейроны или энтодермальные клетки, и они не перепрограммируются.
«Это очень важный и инновационный прорыв в области перепрограммирования клеток, потому что до сих пор это был очень неэффективный процесс. Есть много групп, пытающихся понять механизм, с помощью которого взрослые клетки становятся плюрипотентными, и что блокирует этот процесс и заставляет лишь небольшой процент клеток в конечном итоге перепрограммироваться.
Мы предоставляем информацию о том, почему это происходит », – говорит Тека.
Работа открывает путь к новым достижениям в регенеративной медицине и проливает свет на определенные типы опухолей с участием пути Wnt.
Другие лаборатории также работают над способами повышения эффективности при индукции плюрипотентности в этих клетках. Это случай лаборатории гемопоэтических стволовых клеток, трансдифференцировки и репрограммирования, возглавляемой Томасом Графом, где они работают с индуцированными плюриоптентными стволовыми клетками (iPS).
Исследование финансировалось Европейским исследовательским советом (ERC), программой Human Frontier Science Program (HFSP), Министерством экономики и конкурентоспособности, Fundacio ‘La Marato’ TV3, Исследовательским фондом AXA и Сетью начальной подготовки Марии Кюри Ingenium ( ITN) программа.