Разработан метод повышения эффективности выделения инсулин-продуцирующих клеток для терапии диабета
Команда исследователей во главе с учеными Гарвардского университета улучшила процесс превращения стволовых клеток в инсулин-продуцирующие бета-клетки, используя биологические и физические методы разделения для обогащения доли необходимых клеток в образце. Результаты работы были опубликованы в журнале Nature.
В 2014 году лаборатория Дугласа Мелтона впервые показала, что стволовые клетки можно превратить в функциональные бета-клетки с 30%-м содержанием в конечной клеточной смеси. Чтобы улучшить результаты исследователи применили секвенирование отдельных клеток и методы молекулярной биологии для описания клеток, которые были получены из стволовых клеток. Ученые определили полный каталог генов, экспрессированных в десятках тысяч отдельных клеток. Затем клетки сгруппировали на основе их паттернов экспрессии.
Как и ожидалось, некоторые клетки имели паттерны генной экспрессии сходные с клетками, которые продуцируют гормоны в поджелудочной железе человека: альфа-клетки, продуцирующие глюкагон, и бета-клетки, продуцирующие инсулин. Также исследователи определили новый тип клеток, которые производят нейротрансмиттер серотонин. Основным достижением является то, что команда нашла белок, который экспрессировался только на бета-клетках. Это означает, что его можно использовать как биологический «крючок» для вылова бета-клеток из смеси.
Сотрудничая с учеными из Semma Therapeutics, был разработан второй метод обогащения бета-клеток: физическое разделение всех клеток в смеси с последующей их кластеризацией. Метод основывался на гипотезе, что гормон-продуцирующие клетки сильнее притягиваются друг к другу, чем к клеткам, которые не продуцируют гормоны.
Используя два метода исследователям удалось увеличить содержание бета-клеток в образце с 30 до 80%. Достижения работы могут быть использованы для улучшения эффективности трансплантации бета-клеток пациентам с диабетом 1 типа.