info@vlv-mag.com

Эко-информационный портал

Технология CRISPR позволила создать стволовые клетки, не видимые иммунной системой

Стволовые клетки-невидимки

Трансплантация органов и тканей – практика, давно и активно применяемая в медицине. Однако специалисты всё ещё бьются над проблемой отторжения трансплантируемых элементов, которые организм реципиента воспринимает, как чужие и опасные, подлежащие уничтожению. Учёные из Сан-Франциско предложили решение – использование стволовых клеток, искусственно модифицированных так, чтобы иммунная система их попросту… «не видела»!

О потенциале плюрипотентных стволовых клеток учёные рассуждают давно. «Так называют клетки, способные дифференцироваться в клетки абсолютно любого типа, из которых, соответственно, может развиваться любая ткань. Это и стало поводом для поиска механизма их внедрения в организм с целью лечения множества болезней. Однако на пути экспериментов встала мощная сила – иммунная система человека, которая крайне агрессивно относится ко всему чужеродному», − говорит автор исследования, доктор медицинских наук Тобиас Деуз.

Доктор медицинских наук Тобиас Деуз

Доктор медицинских наук Тобиас Деуз, фото WEB

Естественная защита организма человека от патогенов запрограммирована на уничтожение «чужаков» − агентов с другой, отличной от её собственной, ДНК. Это вирусы, бактерии, грибки и, увы, донорские органы и ткани. Даже организм будущей матери в первые недели гестации отторгает развивающийся плод, несущий чужой, отцовский генетический код. Чтобы сохранить потомство, организм самостоятельно угнетает иммунитет, что и становится причиной частых «простуд» у женщин на ранних сроках беременности.

Этот опыт переняли и медики, которые сегодня искусственно понижают иммунную защиту человека, перенёсшего трансплантацию. «Однако такой подход опасен – пациенты становятся беззащитными перед вирусами и другими патогенами», − отмечает хирург, коллега и соавтор работы Деуза Соня Шрепфер.

Доктор медицинских наук Соня Шрепфер

Доктор медицинских наук Соня Шрепфер, фото WEB

Специалисты предположили, что решение проблемы отторжения удастся отыскать в использовании перепрограммированных плюрипотентных стволовых клеток, взятых у самого пациента. Ведь такой материал − «свой» для защитной системы, хоть и немного «отредактированный». Казалось, пора кричать «Эврика!», но на практике, одна проблема сменилась другой – по невыясненной пока причине клетки далеко не каждого пациента поддаются перепрограммированию…

И в этот момент родилась революционная идея – создавать универсальные плюрипотентные стволовые клетки, которые «подходили» бы всем пациентам. Дело оставалось за малым – изменить участки ДНК этих клеток так, чтобы иммунная система их не отличала от собственных. Инструментом стала инновационная технология редактирования генов CRISPR-Cas9. Будто точным молекулярным скальпелем, с её помощью удалось вырезать из ДНК клеток две последовательности нуклеотидов, отвечающих за гистосовместимость. Без них стволовые клетки стали почти невидимками для иммунитета – ни своими, ни чужими.

CRISPR-Cas9

CRISPR-Cas9, фото WEB

На страже остались только клетки-киллеры, которые нападают на чужеродные агенты, не имеющие на своей поверхности специфический белок. Искусственно включив его ген в структуру ДНК модифицированных стволовых клеток, учёные обнаружили, что получили совершенно универсальный материал, не вызывающий абсолютно никакой иммунной активности в организме реципиента.

Трёхкомпонентные модифицированные клетки мышей были сначала введены животным с естественным иммунитетом. Затем изменённые таким же образом стволовые клетки человека ввели мышам с иммунитетом гуманизированным. Оба эксперимента оказались удачными – отторжения не последовало. Продолжая исследования, учёные вырастили из новых клеток сердечные, которые даже сформировали недоразвитые сосуды и мышечную ткань. А это уже можно смело назвать научным прорывом.

Деуз и Шрепфер уверены, что изготовление универсальных стволовых клеток эффективнее, чем их производство под каждого конкретного пациента. Возможно, это открытие может вывести регенеративную медицину на совершенно другой уровень. И вот теперь, кажется, всё-таки пора кричать «Эврика!»

Виктория Романова, Россия, Москва

Статьи