Плюрипотентные стволовые клетки (ПСК), в том числе эмбриональные (ЭСК) и индуцированные (ИПСК), представляют собой неограниченный ресурс материала для заместительной терапии и тканевой инженерии, поскольку такие клетки способны многократно увеличивать свою численность, пролиферируя invitro, и могут дифференцироваться в специализированные клетки всех трех зародышевых листков. Однако после трансплантации invivo плюрипотентная дифференцировка СК может приводить к образованию опухолей, что препятствует широкому внедрению клеточной терапии в клиническую практику. Чтобы решить эту проблему, необходимо разработать методы контроля трансплантированных клеток.

Китайские ученые из CenterforStemCellBiologyandTissueEngineering, SunYat-SenUniversity предложили для этого внедрить в ЭСК/ИПСК суицидный ген, deltaTKили CodA, под транскрипционным контролем генов-промотеров EF1αили Nanog.

Методику отрабатывали на мышиных СК. Суицидный ген переносили методом лентивирусной трансдукции, что не изменяло способностей СК к самообновлению или плюрипотентной дифференцировке.

Эксперименты показали, что контролируемая промотером EF1αэкспрессия deltaTK/CodA приводит к элиминации ПСК и их потомства invitroи invivo. Когда суицидный ген находится под контролем промотера Nanog, способные к формированию опухолей недифференцированные ПСК избирательно уничтожаются invitro при воздействии пролекарства.

Таким образом, результаты исследования показали, что генетическая модификация плюрипотентных стволовых клеток суицидным геном перед трансплантацией – безопасный способ контролировать СК и их потомство invivo. Этот подход позволит сделать клеточную терапию безопасной в плане развития опухолей из трансплантированных клеток.

Материалы исследования представлены в статье ChenF, etal. Suicide gene-mediated ablation of tumor-initiating mouse pluripotent stem cells. Biomaterials. 2013 Feb;34(6):1701-11. doi: 10.1016/j.biomaterials.2012.11.018. Epub 2012 Dec 4.