Mikrosfery dostarczające DNA do komórek
Od niedawna naukowcy są w stanie reprogramować dojrzałe komórki niemal każdego typu do fenotypu komórki macierzystej poprzez wprowadzenie do nich czterech czynników transkrypcyjnych. To niezwykłe odkrycie, uhonorowane nagrodą Nobla w dziedzinie medycyny i fizjologii w 2012 roku, zrewolucjonizowało badania biologów. Komórki te, nazywane indukowanymi pluripotencjalnymi komórkami macierzystymi (iPS), przypominają embrionalne komórki macierzyste (ES), ponieważ mogą różnicować się do dowolnego typu komórek człowieka. Obecnie reprogramowanie komórek do iPS bazuje głównie na wprowadzeniu odpowiednich czterech genów w wektorze wirusowym. Taki nośnik wiąże się jednak z ryzykiem mutagenezy insercyjnej i aktywacji onkogenów. Wprawdzie stosowano też metody bezwirusowe, jednak ich skuteczność jest bardzo niska i nie pozwalają w pełni rozwiązać problemu wprowadzania obcego DNA. W tym kontekście zainicjowano finansowany przez UE projekt RSM-MICROSPHERE-IPSC (Novel strategies for microsphere-mediated cellular control - a technology to generate induced pluripotent stem cells for regenerative medicine), aby opracować bezpieczną i skuteczną metodę uzyskiwania indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych z dojrzałych komórek człowieka. W tym celu naukowcy dokonali syntezy mikrosfer, z którymi sprzęgali DNA, aby wprowadzić je do komórki. Takie podejście przeszło pomyślnie ewaluację w modelu in vitro fluorescencyjnych ludzkich fibroblastów. Głównym celem badania było zwiększenie skuteczności reprogramowania powyżej obecnego współczynnika, wynoszącego 1%. Długoterminowo oczekuje się, że iPS pozwolą udoskonalić terapie komórkowe i strategie wymiany tkanek, które znajdą zastosowanie w leczeniu wielu chorób u ludzi. Po uzyskaniu swoistych dla pacjenta iPS będzie można lepiej zbadać występujące u ludzi choroby i opracować terapie spersonalizowane. Co istotne, technologia wykorzystująca mikrosfery do wprowadzania DNA do komórek stanowi znaczący postęp w stosunku do dotychczasowych metod i znajdzie liczne zastosowania w biomedycynie.
Słowa kluczowe
Mikrosfery, DNA, reprogramowanie, indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste, terapia komórkowa
