Новое средство для культивирования стволовых клеток собак, не содержащее человеческих компонентов

Возможности использования клеток собак

Индуцированные плюрипотентные стволовые (iPS) клетки собак обладают способностью дифференцироваться в клетки любого типа. Это делает их полезным инструментом для изучения распространённых заболеваний собак и патологических состояний, в том числе общих с человеком.

Необходимость субстрата для культивирования iPS-клеток

Для культивирования iPS-клеток требуется культуральный субстрат, который служит каркасом для клеток. Клетки прикрепляются к нему и размножаются. Без такого каркаса клетки погибают или не дифференцируются.

Проблемы использования человеческих компонентов

В настоящее время для культивирования iPS-клеток собак используются рекомбинантные белки, полученные в основном от человека. Однако эти человеческие компоненты являются чужеродными для клеток собак, что приводит к иммунному отторжению и затрудняет клиническое применение.

Решение: создание бактериями белка, необходимого для культивирования

Исследовательская группа под руководством аспиранта Кохэя Сисиды и профессора Синго Хатой из Высшей школы ветеринарных наук Осакского столичного университета сконструировала бактерии E. coli с генами, полученными от собак, которые заставили их производить витронектин (VTN) — белок собак. Исследование было опубликовано в журнале Regenerative Therapy.

Бактерии E. coli действовали как фабрики, создавая достаточное количество VTN для использования в качестве каркаса для поддержки роста iPS-клеток собак без использования материалов, полученных от человека или мыши.

Результаты исследования

Было обнаружено, что VTN, полученный от собак, поддерживает культуру стволовых клеток так же эффективно, как и его человеческий аналог. Стволовые клетки также сохранили свой полный потенциал дифференциации, как и в стандартной среде.

«Это достижение имеет большое значение, поскольку оно проложило путь для стабильного культивирования iPS-клеток собак без использования человеческих компонентов», — сказал Сисида. «Это ценно, поскольку позволяет создать полностью собачью систему культивирования, снижая риски межвидового загрязнения».

Для потенциального клинического применения исследователи также оценили мутантную форму VTN-N, полученную путём удаления части N-концевой области белка, чтобы установить, не препятствует ли сокращение ненужных или потенциально проблемных частей белка его эффективности.

VTN-N продемонстрировал характеристики, аналогичные человеческому VTN, функционируя адекватно даже с более простой структурой. Будущие исследования позволят оптимизировать процесс производства с использованием VTN-N.

«Это исследование приближает к реальности клиническое применение регенеративной медицины при трудноизлечимых заболеваниях, часто встречающихся у собак, таких как болезни сердца, неврологические расстройства и заболевания крови», — добавил профессор Хатой.

«VTN, полученный от собак, может быть стабильно и экономически эффективно произведён с помощью E. coli, что делает его полезной базовой технологией с широким применением — от исследований до клинического использования», — подытожили исследователи.

Предоставлено Осакским столичным университетом.

Источник