Шесть лет назад Shinya Yamanaka идентифицировал 4 транскрипционных фактора, интродукция которых в клетку с помощью вирусных векторов вызывала у последней де-дифференциацию. Так получались индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSCs). Но преобразование этих клеток в ткани связано с риском злокачественного перерождения, так как в качестве вектора используются ретровирусы, способные активировать онкогены. Надеясь создать неинтегрирующийся в геном носитель, John Cooke и коллеги из Stanford University создали пептиды протяженностью 11 аминокислот, способные проникать через мембрану клетки (cell-permeant peptides (CPPs)). Транскрипционные факторы в таком случае были сшиты с CPPs. Использование таких комплексов на фибробластах было в 100 раз менее эффективно по сравнению с ретровирусной трансдукцией, хотя клетки и отвечали на воздействие, показывая плюрипотентность. Проанализировав результаты, учёные предположили, что ретровирусный вектор сам по себе мог нести информацию, необходимую для перепрограммирования клетки. Они задействовали GFP-экспрессирующий фрагмент вирусной частицы в эксперименте и обнаружили, что это повышает эффективность перепрограммирования клеток. Специалисты выдвинули гипотезу, что добавление вирусных частиц стимулирует механизмы врождённого иммунитета, в частности рецептор TLR3, который активируется при взаимодействии с двухцепочечной РНК вируса. В доказательство этого они продемонстрировали, что выключение TLR3 снижало эффективность перепрограммирования. И наоборот, добавляя аналог двухцепочечной РНК, они добивались повышения эффективности действия CPPs. “В фибробластах большая часть генома находится в закрытой форме, таким образом, доступ транскрипционных факторов к промоторам затруднён,” - поясняет Cooke. - “Но активация врожденного иммунитета [посредством TLR3] переводит хроматин в открытую конфигурацию и транскрипционные факторы работают”. “Будет интересно исследовать эпигенетическое состояние всего генома, чтобы объяснить разницу между эмбриональными стволовыми клетками и повторно запрограммированными клетками в контексте наличия/отсутствия стимуляции TLR3,” - комментирует Kitai Kim, онколог и специалист по стволовым клеткам из Memorial Sloan-Kettering Cancer Center. Он отмечает, что подобные работы могут пролить свет на механизмы образования рака. Хронические заболевания часто связаны с малигнизацией клеток, возможно причиной этому является эпигенетическое изменение состояния хроматина в клетках, его высокая пластичность, которая и приводит к новообразованиям.
Источник:
перевод