Ученые создают высококачественные клетки сосудов человека с помощью технологии редактирования генома

gene
                Эта стилистическая диаграмма показывает ген в отношении структуры двойной спирали ДНК и хромосомы (справа). Хромосома X-образная, потому что она делится. Интроны — это области, часто встречающиеся в генах эукариот, которые удаляются в процессе сплайсинга (после того, как ДНК транскрибируется в РНК): только экзоны кодируют белок. Диаграмма помечает область только из 55 или около того оснований как ген. На самом деле, большинство генов в сотни раз длиннее. Предоставлено: Thomas Splettstoesser/Wikipedia/CC BY-SA 4.0

Ученые из Института биофизики Китайской академии наук (CAS), Пекинского университета и Института зоологии CAS создали первые в мире генетически улучшенные сосудистые клетки человека, нацеливаясь на один ген долголетия, FOXO3. Исследование было недавно опубликовано в Cell Stem Cell.
                                                                                       

Эти шестилетние совместные исследования представляют собой первый случай, когда функция сосудистых клеток человека была улучшена с помощью технологии редактирования генов, и раскрывает новый механизм для долгоживущего белка FOXO3 в поддержании гомеостаза сосудов человека.

По сравнению с клетками дикого типа сосудистые клетки, улучшенные FOXO3, не только эффективно способствуют восстановлению и регенерации сосудов, но также эффективно противостоят онкогенным превращениям. В результате активация FOXO3 может обеспечить способ создания более эффективных и безопасных биоматериалов для клеточной терапии.

FOXO3, эволюционно сохраняемый фактор долголетия, функционирует в качестве важного регулятора для задержки клеточного старения, противостоит различным стрессам и усиливает сердечно-сосудистый гомеостаз. Активация FOXO3 противодействует злокачественной трансформации клеток, стимулируя экспрессию генов-супрессоров опухолей и поддерживая стабильность генома.

Пересадка клеток, полученных путем дифференцировки in vitro в участки поражения, способствует регенерации поврежденной ткани и восстанавливает гомеостаз и функцию тканей и органов. Тем не менее, проблемы безопасности стволовых клеток, такие как риск онкогенеза, связанного с редактированием генов, являются основным препятствием для широкого применения этой технологии.

В этом исследовании, используя редактирование генома, ученые заменили два нуклеотида в экзоне 3 гена FOXO3 в клетках человека, которые ингибировали фосфорилирование и последующий ядерный экспорт и деградацию FOXO3, тем самым способствуя ядерной транслокации белка FOXO3 и экспрессии его целевые гены.

Сосудистые клетки, улучшенные FOXO3, демонстрируют улучшенное самообновление и повышенную устойчивость к окислительному повреждению по сравнению с клетками дикого типа. При тестировании в терапевтическом контексте они способствовали регенерации сосудов на мышиной модели ишемического повреждения и были устойчивы к онкогенной трансформации как in vitro, так и in vivo.

Механически, конститутивно активный FOXO3 обеспечивает цитопротекцию путем транскрипционно подавляющего CSRP1.

Полученные данные подтверждают целесообразность использования стратегий редактирования генов для получения высококачественных и безопасных трансплантатов сосудистых клеток человека и позволяют увеличить и стандартизировать создание таких клеток для терапевтического использования. Это исследование предоставляет многообещающий вариант для будущей регенеративной медицины.

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *