Ученые смогли перепрограммировать зрелые человеческие клетки в стволовые, используя только химические соединения (без генетических манипуляций).

Плюрипотентность химически индуцированных стволовых клеток подтвердилась: они способны дифференцироваться в различные типы тканей.
Колонии химически индуцированных плюрипотентных стволовых клеток и мыши-химеры, развившиеся из эмбрионов  с такими клетками.

Новый метод получения клеток, столь же универсальных, как эмбриональные стволовые клетки, снижает опасность развития опасных мутаций или рака, которые могут возникнуть в результате терапии стволовыми клетками, «перепрограммированными» при помощи введения дополнительных генов.

С тех пор, как в 2006 году было объявлено об открытии индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК), ученые стремились сократить количество дополнительных генов, необходимых для получения таких клеток. Но всегда требовался как минимум один кодирующий белок Oct-4.

Исследователи из Пекина изучили тысячи низкомолекулярных соединений в поисках того, которое сможет перепрограммировать клетки без участия Oct-4, но в присутствии трех других генов, необходимых для получения ИПСК. Обнаружив такое соединение, ученые занялись поиском заменителей и для трех оставшихся генов, участвующих в перепрограммировании. Добавив DZNep — соединение, катализирующее процесс перепрограммирования на поздней стадии — ученые наконец получили стволовые клетки, но в очень малых количествах. Потребовалось добавить еще одно соединение, чтобы поднять эффективность процесса в 40 раз.

В результате исследователи, составив «коктейль» из нескольких соединений, смогли добиться превращения в стволовые клетки 0,2% от их исходного количества — результат, сопоставимый с эффективностью современных методик получения ИПСК. Полученные клетки, введенные в эмбрионы мышей, успешно дифференцировались в различные типы тканей, в том числе печени, сердца, мозга, кожи и мышц.

Дальнейшие исследования в этом направлении могут привести к новым открытиям в области регенеративной медицины — например, ответу на вопрос, как некоторые лягушки умудряются вновь отращивать оторванные конечности. Ученым известно, что перед началом регенерации в клетках животного запускается процесс, сходный с перепрограммированием их в плюрипотентные стволовые.

Если методика будет признана безопасной, она сможет найти применение в клинической практике. Она снижает риск возникновения мутаций, а используемые химические соединения, по всей вероятности, вполне безопасны — четыре из них уже используются в медицине. Небольшие молекулы могут проходить сквозь клеточные мембраны, поэтому их можно «смыть» после того, как они запустят процесс перепрограммирования.

По сообщению Nature News