Получение индуцированных нейрональных клеток из фибробластов мыши

Т. А. Шнайдер

Новосибирский государственный университет

Институт цитологии и генетики СО РАН

На сегодняшний день существует большое количество заболеваний, не поддающихся медикаментозному лечению. Среди них особое место занимают нейродегенеративные заболевания, проблема которых в последние годы стала особенно острой. Одним из методов лечения подобных патологий является аутологичная клеточная терапия. Перспективный подход получения аутологичных клеток – репрограммирование генома дифференцированных клеток. Получить индуцированные нейрональные клетки путём прямого репрограммирования можно несколькими путями, в том числе в виде индуцированных нейронов, т.е. терминально дифференцированных клеток и нейральных предшественников. В данной работе нами были реализованы оба подхода.

Для индукции трансдифференцировки фибробластов в нейрональные клетки мы использовали лентивирусные вектора, несущие гены трёх транскрипционных факторов: Ascl1, Brn2 и Myt1l. Полученные таким образом нейрональные клетки анализировали иммуноцитохимически на наличие молекулярных маркёров фибробластов (FN1 и Col-1) и нейрональных клеток (bTubb3, MAP2 и NF-H) в нескольких временных точках.

Для получения нейральных предшественников мы использовали лентивирусный вектор, несущий ген транскрипционного фактора Sox2. В ходе проделанной работы нами была получена культура индуцированных нейральных стволовых клеток.

В дальнейшем нами планируется детальное изучение полноты репрограммирования полученных индуцированных нейрональных клеток.

Научный руководитель – д-р биол. наук, проф. О. Л. Серов.

Наследование способности фибробластов к репрограммированию в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки

А. М. Юнусова

Институт цитологии и генетики СО РАН

Новосибирский государственный университет

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) имеют огромный потенциал для медицины и фундаментальных исследований. К сожалению, многие фундаментальные основы индукции плюрипотентности остаются неизвестными. Существующие на данный момент модели, описывающие механизмы репрограммирования, не позволяют объяснить, что отличает ту малую часть клеточной популяции, которая успешно превращается в ИПСК, от остальных клеток.

Данная работа направлена на изучение распределения способности к репрограммированию в популяции дифференцированных клеток.

Нами была создана система, позволяющая маркировать клетки исходной популяции фибробластов уникальным ДНК-баркодом и таким образом следить за судьбой потомков каждой клетки в процессе репрограммирования. Для маркирования клеток в нетранскрибируемую часть одного из вирусов, используемого для индукции плюрипотентности, была введена искусственно синтезированная последовательность из 30 случайных нуклеотидов. Теоретически, полученный вирусный коктейль содержит комбинацию из более чем 10^19 вирусов, последовательность генома которых отличается только уникальным сочетанием 30 нуклеотидов. При обработке фибробластов баркодированным вирусом и интеграции провирусной последовательности в геном, каждая клетка оказывается маркированной уникальным баркодом, который будет наследоваться следующими поколениями.

Последующий анализ баркодов успешно репрограммировавшихся клеток, включающий массовое параллельное секвенирование, позволит ответить на вопрос, наследуется ли способность фибробластов к репрограммированию в ходе клеточных делений.

Научный руководитель – канд. биол. наук Н. Р. Баттулин.