Reprogramowanie komórek macierzystych
Pluripotentne komórki macierzyste mogą ulegać nieskończenie licznym podziałom i różnicować do wszystkich somatycznych komórek organizmu. Odkrycie technologii bezpośredniego reprogramowania komórek oraz indukowanych pluripotentnych komórek macierzystych otworzyło możliwość opracowania systemu podaży genetycznej w oparciu o nośniki będące białkami transpozonu, a nie wirusami. Jednakże geny niezbędne do reprogramowania na trwałe integrują się z genomem komórek gospodarza. To potencjalnie zaburza czynność genów własnych lub może wręcz prowadzić do rozwoju nowotworów. W ramach finansowanego ze środków UE projektu INDUSTEM ("Comparative stem cell research in mouse and humans") testowana jest nowa metoda reprogramowania w oparciu o transpozon SB (śpiąca królewna). SB to narzędzie do manipulacji genetycznych w komórkach ssaków poprzez elementy DNA, które przeskakują z i do genomu w warunkach ekspresji transpozaz. Reprogramowanie komórek iPS osiągnięto poprzez transpozycję kaset ekspresyjnych Oct4, Sox2, Klf4 i c-Myc (OSKM) oraz OSKM + Lin28 (OSKML) wzbudzonych przez nadaktywną transpozazę SB100X. Jako materiał źródłowy do reprogramowania wykorzystano fibroblasty zarodka myszy i płodu ludzkiego oraz skórę napletka. Skuteczność pozyskiwania komórek IPS przy użyciu systemu transpozonu była porównywalna z technikami bazującymi na nośnikach retrowirusowych. Jednoczesna ekspresja miRNA302/367 i OSKM istotnie poprawiła wydajność reprogramowania i przyspieszyła jego parametry kinetyczne. Komórki iPS charakteryzowały się stabilnym kariotypem, ekspresją markerów komórek macierzystych oraz zdolnością różnicowania do ciała zarodka in vitro. W badaniu wykazano wymianę regulowaną działaniem Cre rekombinazy, dzięki której w oznaczonym transpozonem locus komórek iPS myszy możliwe jest jednoczesne usunięcie kasety z materiałem do reprogramowania i wsunięcie docelowej kasety ekspresyjnej. Strategia ta pozwoli na skorygowanie wad genetycznych poprzez insercję genów leczniczych swoistą dla miejsca i stworzenie "bezpiecznych portów" w genomach autologicznych komórek iPS pobranych od pacjenta. Wyniki projektu zaprezentowano w kilku publikacjach. W ramach projektu INDUSTEM wydajne protokoły różnicowania do komórek mięśnia sercowego zostały zrewidowane i ulepszone. Co najważniejsze, obecnie bazują one na określonych odczynnikach, których pochodzenie w 100% niezwiązane z produktami zwierzęcymi stanowi istotną implikację przyszłych zastosowań klinicznych.
