Применение эмбриональных стволовых клеток, у которых есть способность превращаться в любой иной вид клеток, помогло бы решить множество проблем в медицине. С их использованием, например, появилась бы возможность без проблем заменять больные органы на здоровые. Увы, как раз эти клетки спровоцировали вселенский приступ любви и соучастия со стороны некоторых особо нравственных сынов и дочерей человеческих, поэтому бесконечные юридические правила придушили использование эмбриональных клеток. И все же, ученым удалось найти выход – они создали так называемые индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, из которых тоже можно получить любую ткань любого органа. Однако, у таких искусственных стволовых клеток со были обнаружены ощутимые недостатки.
Стволовые индуцированные клетки получают из зрелых, специализированных клеток, которые, с помощью молекулярно-генетических манипуляций, могут возвращаться в “детское“, недифференцированное состояние. Так как любого рода функциональное состояние определяется тем, какие гены работают, то суть процедуры обращения в том, чтобы прекратить работу одних органов и стимулировать работу других, стволовых. Это можно сделать с благодаря набору транскрипционных факторов — белков, которые связываются с регуляторными областями в ДНК и тем самым активируют и подавляют синтез РНК на расположенных рядом генах.
Однако, проблема в том, что такие транскрипционные факторы оказывают влияние не только на нужные гены, но ещё и на множество других. То есть клетка в любом случае становится недифференцированной стволовой, но из-за дополнительных генетических изменений она не идентична настоящим стволовым. И такие дополнительные изменения в активностях генов могут вызвать множество довольно неприятных сюрпризов. Например, эти транскрипционные факторы могут повлиять гены, сдерживающие развитие опухолей, — к каким проблемам это приведёт, пояснять нет необходимости.
Эксперты из Института Сенгера (Великобритания) придумали, каким образом можно обойти эту проблему. В обычных методах “перевоспитания“ клеток применяют целый набор транскрипционных факторов, которые оказывают влияние на различные нужные гены и ещё на кучу ненужных. Пэньтао Лю и его команда попробовали создать гибридный транскрипционный фактор, который будет влиять только на целевые гены и не трогать все остальные.
Для этого исследователи провели анализ структур нескольких транскрипционных факторов из семейства TALE, с целью выяснить, какие структурные элементы белков нужны им для взаимодействия с конкретными регуляторными элементами ДНК. Затем эти элементы (модули) объединили в одну химерную молекулу.
Благодаря такому методу, по мнению исследователей, можно будет получать индуцированные стволовые клетки, которые будут совершенно безвредны и почти “идентичны натуральным“.
