Стволовые клетки — недифференцированные клетки, имеющиеся у большинства видов многоклеточных организмов. Благодаря их сохранению и функционированию во взрослом организме может осуществляться обновление тканей и органов. В современной медицине стволовые клетки применяются с целью трансплантации и лечения при различных заболеваниях.
В соответствии с результатами нового исследования, наблюдая эффект старения на индуцированных плюрипотентных стволовых клетках (иПСК), ученые выявили, что уровень генетических мутаций повышается соответственно возрасту донора, предоставившего исходные клетки.
Такие выводы подчеркивают важность скрининга иПСК по выявлению потенциально небезопасных мутаций ДНК перед применением этих клеток с терапевтической целью. Один из руководителей исследования, Кристин Болдуин (Kristin Baldwin), доктор философии, доцент молекулярной и клеточной нейробиологии в Центре нейробиологии Доррис Исследовательского института Скриппса (Dorris Neuroscience Center at The Scripps Research Institute), США, объяснила, что возможность генетической мутации существует каждый раз при делении клетки, однако со временем этот риск значительно возрастает.
Исследователи установили, что среди иПСК, полученных от доноров, возраст которых был старше 80 лет, зафиксировано в 2 раза больше мутаций в числе протеин-кодирующих генов по сравнению со стволовыми клетками доноров в возрасте 20 лет. Эта тенденция позволяла проследить предсказуемую взаимосвязь с возрастом человека за одним исключением. Так, неожиданные результаты наблюдений показали, что иПСК, полученные от доноров в возрасте старше 90 лет, имели потенциал мутаций, сопоставимый с таковым у 50–67% молодых людей. По словам исследователей, это явление может быть связано с тем, что стволовые клетки крови, сохранившиеся у людей преклонного возраста, были защищены от мутаций в течение всей жизни редкими делениями.
В целом, выявлено, что среди 336 мутаций, которые были идентифицированы в иПСК, полученных для исследования, 24 выявлены в генах, которые определяют функционирование клеток организма или вызывают развитие опухолевого роста при их аномальном фенотипическом проявлении. Поэтому степень физиологических последствий при подобных генетических мутациях полностью зависит от качества предварительного скрининга стволовых клеток, их фильтрации с целью удаления дефектных структур и терапевтического применения. В частности, ученые отметили, что клетки, полученные из иПСК для трансплантации костного мозга, могут быть потенциально небезопасны в случае наличия в них мутации гена TET2, связанного с развитием лейкемии.
- Sardo V.L., Ferguson W., Erikson G.A. et al. (2016) Influence of donor age on induced pluripotent stem cells. Nat. Biotechnol., Dec. 12 (http://www.nature.com/nbt/journal/vaop/ncurrent/full/nbt.3749.html).
- Scripps Health (2016) Aging process increases DNA mutations in important type of stem cell. ScienceDaily, Dec. 12 (http://www.sciencedaily.com/releases/2016/12/161212115837.htm).
Наталья Савельева-Кулик
