CC BY
39
■ мм
Новости клеточных технологий
^нтп
ЛИТЕРАТУРА:
1. Rubio D., Garcia-Castro J., Martin M.C. et al. Spontaneous human adult stem cell transformation. Cancer Res. 2005; 65: 3035-9.
2. Rombouts W.J., Ploemacher R.E. Primary murine MSC show highly efficient homing to the bone marrow but lose homing ability following culture. Leukemia 2003; 17: 160-70.
3. Gronthos S., Simmons P.J. The growth factor requirements of STRO-1-positive human bone marrow stromal precursors under serum-deprived conditions in vitro. Blood 1995; 85: 4.
4. Gronthos S., Zannettino A.C., Hay S.J. et al. Molecular and cellular characterisation of highly purified stromal stem cells derived from human bone marrow. J. Cell Sci. 2003; 116: 1827-35.
5. Majumdar M.K., Banks V., Peluso D.P., Morris E.A. Isolation, characterization, and chondrogenic potential of human bone marrow-derived multipotential stromal cells. J. Cell Physiol. 2000; 185: 198-206.
6. Goussetis E., Spiropoulos A., Theodosaki M. et al. Culture of bone marrow CD105+ cells allows rapid selection of pure BM-stromal cells for chimerism studies in patients undergoing allogeneic bone marrow transplantation. Bone Marrow Transplant. 2005; 36: 557-9.
7. MSC Research Tool Box - CD271 (LNGFR). Miltenyi Botec.
8. CD105 MicroBeads. Miltenyi Botec.
9. Kassis I., Zangi L., Rivkin R. et al. Isolation of mesenchymal stem cells from G-CSF-mobilized human peripheral blood using fibrin microbeads. Bone Marrow Transplant. 2006; 37(10): 967-7.
Подготовила B.C. Мелихова по материалам Stem Cells published online April 6, 2006
Метод генетической коррекции серповидноклеточной анемии через рекомбинацию гомологов в эмбриональных стволовых клетках
Серповидноклеточная анемия (СКА) - аутосомное рецессивное заболевание, причиной которого является мутация в гене р-глобина, в результате чего молекула гемоглобина (Hb) изменяется и нарушается функция переноса кислорода. Заболевание проявляется в первые несколько месяцев жизни, поскольку человеческий фетальный гемоглобин (HbF) обладает сильными «анти-серповидными» свойствами. □коло 300 000 человек по всему миру страдают СКА и умирают в детском возрасте.
В модели сингенной трансплантации костного мозга у мышей было показано, что СКА можно лечить методом генной коррекции, трансфецируя гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) геном нормального глобина [1, 2]. В недавней работе, опубликованной в он-лайн версии журнала Blood, исследователями показана возможность полной генетической коррекции СКА методом рекомбинации эмбриональных стволовых клеток (ЭСК). Авторы исследования применили метод генетической коррекции ЭСК, описанный Rideout [3].
Была создана линия трансгенных мышей, ген глобина у которых был заменен на мутантный - человеческий, обусловливающий возникновение СКА. В течение недели после рождения мутантные мыши продолжали синтезиро-ванть HbF, однако затем происходило переключение на HbS и наблюдались тяжелые проявления заболевания. Такая модель позволила в точности копировать СКА человека, включая тяжелые признаки поражения со стороны внутренних органов (спленомегалия, очаговые некрозы печени, нефропатия).
Из эмбрионов мутантных мышей с моделью человеческой СКА были выделены эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) и подвергнуты лечебной замене генов in vitro. Дефектный ген р-глобина (PS) человека был заменен на нормальную копию гена (рА) в ЭСК. Эффективность замены мутантного гена нормальным составила 14,2% (16 колоний ЭСК из 113). Затем проводили селекцию трансфеци-рованных колоний ЭСК, несущих здоровый ген. После чего
«пролеченые» ЭСК пересаживали в бластоцисты. Рожденные химерные самцы скрещивались с самками-гомозиготами по гену нормального глобина человека и гетерозиго-тами по мутантному гену СКА. Все потомство от таких пар было здоровым. Полная коррекция СКА была подтверждена генотипированием [выявлением замены на нормальный ген) и обнаружением эритроцитов нормальной формы [в отличие от контролей) в кровотоке мышей, полученных от родителей с коррекций СКА. Таким образом, гемопоэтические стволовые клетки, образующиеся из ЭСК, подвергшихся гомологичной рекомбинации, в процессе эмбриогенеза давали начало нормальным эритроцитам, что приводило к излечению анемии и связанной с ней патологии внутренних органов [в отличие от контрольных животных).
Возможно, что применение подобной методики у пациентов с СКА также может привести к коррекции заболевания. В 2002 году лаборатория Jaenisch впервые показала осуществимость такого подхода в модели наследственного иммунодефицита у нокаутных Rag-/- мышей [3]. Таким образом, базируясь на результатах этих двух работ можно предположить, что в будущем возможно создание индивидуальных нормальных гемопоэтических клеток у пациентов с моногенными наследственными дефектами. Такие клетки можно выделить из ЭСК, подвергшихся замене дефектного гена на нормальный в культуре, и в свою очередь, полученных методом переноса ядра клетки-донора самого пациента. Если такой подход будет возможен, то это даст шанс на излечение таких болезней как СКА после трансплантации собственных нормальных гемопоэтических стволовых клеток на фоне тотальной миелоабляции. В целом, технология направленного мутагенеза соматических клеток через рекомбинацию и селекцию ЭСК открывает широкие перспективы в изучении и лечении наследственных генетически обусловленных заболеваний. Примерная схема подхода к коррекции СКА представлена на рисунке.
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия № 3 (5), 2006
■.....
п
ш
Новости клеточных технологий
Метод генетической коррекции серповиднокпеточной анемиии через рекомбинацию гомологов в эмбриональных стволовых клетках
ЛИТЕРАТУРА:
1. Pawliuk R., Westerman K.A., Fabry M.E. et al. Correction of sickle cell disease in transgenic mouse models by gene therapy. Science 2001; 294: 2368-71.
2. Puthenveetil G., Scholes J., Carbonell D. et al. Successful correction of the
human beta-thalassemia major phenotype using a lentiviral vector. Blood 2004; 104: 3445-53.
3. Rideout W.M., Hochedlinger K., Kyba M. et al. Correction of a genetic defect by nuclear transplantation and combined cell and gene therapy. Cell 2002; 109: 17-27.
Подготовил A.B. Берсенев
по материалам Blood First Edition Paper, prepublished online April 25, 2006; DO110.1182/blood-2006-02-004812
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия № 3 (5), 2006
