В большинстве соматических клеток человека из-за отсутствия активности фермента теломеразы происходит прогрессирующее укорочение теломер при каждом делении клетки. В конечном итоге при критически малой длине теломер происходит повреждение ДНК, запускающее необратимую остановку клеточного цикла — это принято называть репликативным старением.
Клеточный ответ человеческих плюрипотентных стволовых клеток на укорочение теломер в настоящее время еще не изучен.
Ученые из сингапурской Duke-NUS Medical School, National Neuroscience Institute, Singapore General Hospital, National University of Singapore, Institute of Molecular and Cell Biology и австралийские ученые из University of South Australia and SA Pathology методами направленного влияния на гены создали линию человеческих эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) с неработающей теломеразой (нокаутированных по теломеразе).
Инактивация теломеразы в ЭСК привела к прогрессивному укорочению теломер. Повреждение теломерной ДНК в ЭСК и нервных клетках-предшественниках привело к быстрому апоптозу, тогда как в фибробластах при этом происходило репликативное старение.
Важно, что инактивация теломеразы в ЭСК ограничивало их пролиферативные возможности, не повреждая при этом их плюрипотентности.
Таким образом, избирательно воздействуя на активность теломеразы, можно функционально разделять два уникальных свойства человеческих плюрипотентных стволовых клеток — способность к неограниченному самовоспроизводству и плюрипотентность.
Ученые показали, что возможность формирования тератом in vivo из ЭСК после их трансплантации напрямую зависит от длины теломер в этих клетках. Контролируя длину теломер при помощи инактивации теломеразы, можно подавить формирование тератом и таким образом повысить безопасность клеточной терапии. При этом терминально дифференцировавшиеся клетки, как и клетки-предшественники, не требуют постоянной пролиферации in vivo, вследствие чего в этих клетках возможно сохранение активности теломеразы.
Материалы исследования представлены в статье Liu CC, Ma DL, Yan TD, Fan X, Poon Z, Poon LF, Goh SA, Rozen SG, Ying Khee Hwang W, Tergaonkar V, Tan P, Ghosh S, Virshup DM, Goh EL, Li S.Distinct Responses of stem Cells to Telomere Uncapping — a Potential Strategy to Improve the Safety Of Cell Therapy. Stem Cells. 2016 Jun 14. doi: 10.1002/stem.2431. [Epub ahead of print]
Источник: http://www.stemcells.ru/
