Исследователи из Института трансляционных наук Скриппса (STSI) и Исследовательского института Скриппса (TSRI), изучавшие влияние старения на индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК), обнаружили, что генетические мутации увеличиваются с возрастом донора, предоставившего исходные клетки. по результатам исследования, опубликованного журналом Nature Biotechnology.
Полученные данные подтверждают важность скрининга ИПСК на потенциально опасные мутации ДНК перед их использованием в терапевтических целях, сказал ведущий исследователь Али Торкамани, доктор философии.D., директор отдела информатики генома ГИБДД и Кристин Болдуин, доктор философии.D., соруководители исследования и доцент кафедры молекулярной и клеточной нейробиологии в Центре нейробиологии Дорриса при TSRI.
"Каждый раз, когда клетка делится, возникает риск мутации. Со временем эти риски умножаются », – сказал Торкамани. «Наше исследование подчеркивает, что повышенный риск мутаций в ИПСК, полученных от более старых доноров исходных клеток."
Исследователи обнаружили, что ИПСК, полученные от доноров в возрасте 80 лет, имеют в два раза больше мутаций среди генов, кодирующих белок, чем стволовые клетки, полученные от доноров в возрасте около 20 лет.
Эта тенденция следовала предсказуемой линейной траектории в сочетании с возрастом, за одним исключением. Неожиданно оказалось, что ИПСК, полученные из клеток крови, пожертвованных людьми старше 90 лет, на самом деле содержат меньше мутаций, чем ожидали исследователи. Фактически, стволовые клетки этих чрезвычайно пожилых участников имели количество мутаций, более сопоставимое с ИПСК, полученными от доноров на половину или на две трети моложе.
Исследователи заявили, что причина этого может быть связана с тем фактом, что стволовые клетки крови, оставшиеся у пожилых людей, были защищены от мутаций на протяжении всей жизни за счет менее частого деления.
«В Японии уже начали применять ИПСК для лечения женщин с возрастной дегенерацией желтого пятна», – сказал соавтор статьи и директор ГИБДД Эрик Тополь, магистр медицины.D. «Соответственно, жизненно важно, чтобы мы полностью понимали влияние старения на эти клетки, культивируемые для лечения пациентов в будущем."
STSI – это сайт, спонсируемый Национальным институтом здравоохранения, возглавляемый Scripps Health в сотрудничестве с TSRI. Это инновационное исследовательское партнерство возглавляет усилия по превращению беспроводных и генетических медицинских технологий в высококачественные и экономичные методы лечения и диагностики для пациентов.
Из 336 различных мутаций, которые были идентифицированы в ИПСК, созданных для исследования, 24 были в генах, которые могли нарушить функцию клеток или спровоцировать рост опухоли в случае их неправильной работы.
По словам Торкамани, насколько проблемными могут быть эти мутации, зависит от того, насколько хорошо стволовые клетки проходят скрининг, чтобы отфильтровать дефекты, и как они используются в терапевтических целях. Например, клетки, сделанные из ИПСК для трансплантации костного мозга, были бы потенциально опасными, если бы они содержали мутацию гена TET2, связанную с раком крови, которая обнаружилась во время исследования.
«Мы не нашли никаких явных доказательств того, что эти мутации автоматически будут вредными или патогенными», – сказал он.
Для исследования исследователи использовали три источника для 16 образцов крови участников: Wellderly Study, продолжающийся исследовательский проект ГИБДД, направленный на поиск генетических секретов, лежащих в основе здоровья на протяжении всей жизни, путем изучения генов здоровых пожилых людей в возрасте от 80 до 105 лет; исследование STSI GeneHeart, в котором участвуют люди с ишемической болезнью сердца; и исследовательская программа донорства крови TSRI.
ИПСК были созданы соавторами исследования Валентиной Ло Сардо, Ph.D., и Уилл Фергюсон, м.S., исследователи в группе TSRI во главе с Болдуином.
«Когда мы предложили это исследование, мы не были уверены, можно ли вообще вырастить ИПСК из крови участников исследования Wellderly, поскольку другие сообщали о трудностях получения этих стволовых клеток из пожилых пациентов», – сказал Болдуин. «Но благодаря упорной работе и тщательным экспериментам, разработанным Валентиной и Уиллом, наши лаборатории стали первыми, кто производил ИПСК из крови чрезвычайно пожилых людей."