Ученые Университета штата Пенсильвания предлагают новую, двухэтапную систему превращения зародышевых или взрослых стволовых клеток в искомую ДНК без «отходов производства» и нежелательных мутаций.

«Одна из сложностей работы с человеческими плюрипотентными клетками состоит в том, что их нельзя использовать напрямую, — говорит Сяоцзюнь Лянь, член исследовательской группы. — Они должны стать функциональными системами клеток. Если у вас был инфаркт, вам понадобятся клетки, которые восстановят перегородку».

Обычно плюрипотентные клетки, индуцированные как взрослыми, так и зародышевыми клетками, получают химический сигнал превратиться из стволовой в функциональную. Они могут стать любой клеткой организма, но это изменение является частью целого ряда сложных событий, которыми управляет ДНК. В прошлом ученые подключали ДНК к плюрипотентным клеткам, чтобы трансформировать их, но в них оставались отходы этих ДНК.

В данной работе, опубликованной в журнале Scientific Reports, ученые отказались от ДНК, которая следит за превращением клеток, а вместо нее задействовали ДНК, которая велит им светиться зеленым, когда на них падает синий свет. Этот маркер позволяет исследователям отследить присутствие плазмид, или фрагментов ДНК в клетке и понять, когда их уже не осталось. «Мы использовали большое число копий плазмид для повышения вероятности, что они попадут внутрь и сделают то, что от них требуется», — говорит Лянь.

К достоинствам такой двухэтапной системы относится отсутствие мутаций, а также возможность полностью вывести остатки плазмид из полученных клеток сердца или нервов. Эта технология может в будущем лечь в основу клеточной терапии целого ряда дегенеративных заболеваний.

Об угрозе множества незапланированных мутаций сообщают ученые, опубликовавшие в журнале Nature Methods исследование технологии генной инженерии CRISPR/Cas9. Они оказываются незаметны для компьютерного алгоритма, для их обнаружения приходится делать полное секвенирование генома.