Взрослые клетки — кожи или крови, например, - обладают клеточной «памятью», хранящей информацию о своем развитии, которая затрудняет процесс перепрограммирования.
Ученые Общеклинической больницы штата Массачусетс при содействии Исследовательского института молекулярных биотехнологий и молекулярных патологий Вены смогли идентифицировать гены, при подавлении которых стирается клеточная память. При этом ускоряется и упрощается программирование клеток.
«Мы начали работать над этим, потому что хотели знать, почему клетка кожи является клеткой кожи, и почему она не меняет свои свойства через день, или через месяц, или через год», — объясняет автор исследования, эксперт с мировым именем в области клеточного программирования, доктор наук Конрад Хохедлингер.
У каждой клетки в организме человека одинаковый набор генов, отмечает Хохедлингер, и эта особенность позволяет ученым превращать одни клетки в другие, меняя местами гены в них и вводя новые факторы. Однако, даже после перепрограммирования клетка помнит, кем она была.
Для идентификации потенциальных факторов команда создала генетическую библиотеку для известных хроматинов, которые контролируют набор и отмечают ДНК, и участвуют в формировании клеточной памяти.
Хохедлингер и его соавтор Сихем Челуфи создали метод изучения каждого из этих 615 факторов, среди которых были выделены 4 открытых хроматина, три из которых еще не описаны. Все они являются препятствием на пути к перепрограммированию. При ингибировании этих факторов процесс становится в 50-200 раз более эффективным. Более того, ускоряется время реакции, вместо обычных 9 дней исследователям удалось получить положительный результат за 4.
«Клетка забывает, кто она такая, и становится проще обмануть ее, превратив в другой вид клетки», — говорит Сихем Челуфи.
Фактор, названный CAF-1, может стать ключом к перепрограммированию клеток для лечения генетических заболеваний.