Az iPS fejlesztése neurológiai betegségben szenvedő betegek adományozott szomatikus sejtjeiből

A humán iPS-sejtek származtatása (1-5) új utakat nyit meg az emberi betegségek modellezésére, mivel immár lehetségessé válhat iPS-sejtek kifejlesztése különböző állapotú betegek fibroblasztjaiból vagy más szomatikus sejtjeiből. Ezeket az iPS-sejteket arra lehet irányítani, hogy olyan sejtekké differenciálódjanak, amelyek bizonyos körülmények között érintettek. Tanulmányozhatók az érintett sejtek fejlődésében fellépő rendellenességek, valamint a sejtek megváltozott túlélése vagy működése. Így az iPS sejtek felbecsülhetetlen értékű modellként szolgálhatnak a humán betegségek patogenezisének tanulmányozásában, és szolgálhatnak új gyógyszerek kifejlesztésében, valamint molekulák nagy áteresztőképességű toxikus vagy terápiás hatásainak szűrésében.

Az iPS-sejtekben rejlő nagy lehetőségeken túlmenően a betegségek modellezésében és a transzplantációs terápiában, a sejtek széles körben alkalmazhatók az alapkutatásban különböző területeken, mint például az újraprogramozás, az alapfejlesztés és egyebek.

Jelenleg még nem világos, hogy az iPS-sejtek tulajdonságai megegyeznek-e a hESC-kéivel. A kezdeti adatok arra utalnak, hogy a humán iPS sejtek valóban hasonlóak a hESC-ekhez fenotípusukban, a pluripotens önspecifikus gének epigenetikai státuszában, telomeráz aktivitásában, génexpressziós profiljában és abban, hogy képesek a három csíraréteg utódjaivá differenciálódni mind in vitro, mind in vivo teratomákban (2, 3, 5). Egérrendszerben kimutatták az iPS-sejtek irányított differenciálódását csontvelőben repopuláló hematopoietikus őssejtekké és funkcionális dopaminerg neuronokká (6, 7). Azonban az átprogramozás kiváltására használt transzkripciós faktorok konstitutív kifejeződésének hiányos elhallgatása valószínűleg megzavarhatja a differenciálódást (1). További vizsgálatok szükségesek annak igazolására, hogy az iPS sejtek fejlődési potenciálja és biológiai tulajdonságai megegyeznek a hESC-vel.

Jelenleg a retrovirális vektorokat leggyakrabban a szomatikus sejtmagot újraprogramozó transzgének bejuttatására és expresszálására használják (1-5). A gazdasejt genomjába integrálódó retrovirális vektorok használata veszélyes inszerciós mutagenezist okozhat. Ezenkívül a potenciálisan onkogén transzkripciós faktorok, például a c-Myc alkalmazása jelentősen korlátozza a humán iPS-sejtek klinikai felhasználását a jövőbeli sejtterápiában. Az iPS sejtek sikeres származtatását azonban a c-Myc kényszerített expressziója nélkül is kimutatták. A túlzott c-Myc hiányában az újraprogramozás csökkent hatékonysága javítható olyan molekulákkal, amelyek epigenetikus mechanizmusokon keresztül hatnak. Ezenkívül a közelmúltban iPS-sejtek sikeres származtatásáról számoltak be nem integrálódó adenovírus-vektorok vagy ismételt transzfekciók alkalmazásával. Így úgy tűnik, hogy további fejlesztésekkel a jövőben lehetségessé válhat pluripotens sejtek biztonságos indukálása szomatikus sejtekből terápiás alkalmazásokhoz.