EA019719B1 - Способ получения плюрипотентных клеток - Google Patents

Способ получения плюрипотентных клеток Download PDF

Info

Publication number
EA019719B1
EA019719B1 EA201101288A EA201101288A EA019719B1 EA 019719 B1 EA019719 B1 EA 019719B1 EA 201101288 A EA201101288 A EA 201101288A EA 201101288 A EA201101288 A EA 201101288A EA 019719 B1 EA019719 B1 EA 019719B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
cells
rna
cell
pluripotent
umbilical
Prior art date
Application number
EA201101288A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201101288A1 (ru
Inventor
Сергей Львович КИСЕЛЕВ
Мария Андреевна ЛАГАРЬКОВА
Мария Владимировна ШУТОВА
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Лаборатория Клеточных Технологий"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Лаборатория Клеточных Технологий" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Лаборатория Клеточных Технологий"
Publication of EA201101288A1 publication Critical patent/EA201101288A1/ru
Publication of EA019719B1 publication Critical patent/EA019719B1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0696Artificially induced pluripotent stem cells, e.g. iPS
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/10Growth factors
    • C12N2501/105Insulin-like growth factors [IGF]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/10Growth factors
    • C12N2501/11Epidermal growth factor [EGF]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/10Growth factors
    • C12N2501/115Basic fibroblast growth factor (bFGF, FGF-2)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/10Growth factors
    • C12N2501/165Vascular endothelial growth factor [VEGF]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/30Hormones
    • C12N2501/38Hormones with nuclear receptors
    • C12N2501/39Steroid hormones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/60Transcription factors
    • C12N2501/602Sox-2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/60Transcription factors
    • C12N2501/603Oct-3/4
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/60Transcription factors
    • C12N2501/604Klf-4
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2506/00Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells
    • C12N2506/02Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from embryonic cells
    • C12N2506/025Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from embryonic cells from extra-embryonic cells, e.g. trophoblast, placenta
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2510/00Genetically modified cells

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к получению плюрипотентных клеток. Способ предусматривает введение в клетки пуповинно-плацентарного комплекса РНК, имеющих в своем составе по меньшей мере одну последовательность, обеспечивающую переход клеток к плюрипотентному состоянию. Способ позволяет эффективно получать плюрипотентные клетки из клеток пуповинно-плацентарного комплекса, которые еще не приобрели соматические мутации, что снижает вероятность возникновения онкогенеза и других негативных последствий репрограммирования.

Description

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к получению плюрипотентных клеток из клеток, выделенных из пуповинно-плацентарного комплекса млекопитающего. Полученные в результате репрограммирования плюрипотентные клетки могут найти широкое применение в медицинской практике и в изучении механизмов репрограммирования и трансдифференцировки.
Предшествующий уровень техники
В 2006 г. в лаборатории Шинья Яманаки (Киото, Япония) в терминально дифференцированные клетки мыши (фибробласты) с помощью ретровирусов были введены гены четырех транскрипционных факторов (1). Через 16 дней исследователи обнаружили, что фибробласты меняют свою морфологию, меняется и поведение клеток в культуре. В результате проведенного отбора остались клетки, которые по своим свойствам и характеристикам напоминали ЭСК мыши. Они были способны дифференцироваться в клетки взрослого организма, а также колонизировать ткани животных после их введения в бластоцисту. По своему внешнему виду, свойствам и генетическому портрету они были близки, но не идентичны ЭСК, полученным естественным путем, поэтому они получили название 1Р8 (шбисеб р1штро!епсу Чет) стволовые клетки с индуцированной плюрипотентностью. Из 24 генов-кандидатов наилучшие результаты дала комбинация генов Ос13/4. 8ох2, с-Мус и К1£4. Гены Ос!3/4 и 8ох2 кодируют транскрипционные факторы, которые функционируют на ранних стадиях эмбриогенеза, а в клетках взрослого организма они не работают. Ген с-Мус тоже кодирует транскрипционный фактор, но в отличие от двух предыдущих он не является специфичным, а участвует в контроле клеточного цикла и деления любой клетки и является протоонкогеном. Последний ген К1£4 также не имеет определенной временной или тканевой специфичности и кодирует транскрипционный фактор, может играть как роль активатора, так и репрессора транскрипции, однако функции его известны чрезвычайно мало. Если первые два гена являются весьма специфичными для ранних стадий эмбриогенеза, то два последних играют большую роль в процессах образования опухолей.
Использование протоонкогена с-Мус привело к повышенной частоте опухолеобразования у полученных животных, а эффективность процедуры получения изначальных клеток была очень низка.
В настоящее время уже получены 1Р8 клетки из десятка специализированных тканей организма, в том числе и человека. Кроме эмбриональных и кожных фибробластов, в 1Р8 были превращены нейрональные предшественники, эпителиальные клетки кишечника, гематопоэтические, мезенхимальные стволовые клетки, мышечные, кератиноциты, гепатоциты, терминальные и другие (2).
Несмотря на воспроизведение сходных экспериментов в различных лабораториях, наиболее работоспособной оказывается генетическая система первооткрывателя (1), все остальные не столь эффективны.
Сильное мутагенное воздействие (вирусы+гены транскрипционных факторов+онкогены), да еще отбор на среде для культивирования ЭСК приводит к тому, что появляются единичные клетки, которые преодолели процесс селекции. В исходных работах эффективность образования 1Р8 составляла сотые доли процента. Скорее всего, именно по этой причине существует большой разброс, наблюдаемый для репрограммированных клонов. На самом деле эти рассуждения говорят в пользу того, что и во взрослом организме могут потенциально существовать клетки, которые ближе по своим свойствам к плюрипотентным, чем остальное большинство.
К недостаткам всех известных методов репрограммирования соматических клеток можно отнести следующее.
1. Введение в клетку гена в составе разнообразных векторов, особенно вирусных, приводит к трансгенному клеточному материалу, в котором гены и векторы, их содержащие, интегрируют в разные места геномы, тем самым модифицируя организм, что может привести к нежелательным последствиям в будущем, в том числе и онкогенезу. Кроме онкогенеза за счет встраивания вирусной ДНК в геном существует значительная опасность реактивации трансгенов (генов, введенных в составе вирусов) в процессе жизнедеятельности клеток, их последующей дифференцировке. Это приведет к тому, что в отдельно взятой клетке опять может произойти репрограммирование, она может приобрести свойства плюрипотентности. При этом, находясь в окружении уже дифференцированных клеток организма, эти случайно репрограммированные клетки могут дать начало другим тканям, что приведет к появлению хористий и гамартий. Такое неправильное развитие ткани в конечном итоге опять может привести к возникновению опухоли. Генетическая модификация с помощью ДНК имеет также ряд недостатков в плане эффективности производства кодируемых ДНК белков. Во-первых, с молекулы ДНК должна быть синтезирована РНК. Синтез РНК происходит в ядре, поэтому из цитоплазмы молекула ДНК должна проникнуть в ядро. Большинство систем доставки ДНК, исключая вирусную, доставляют ДНК только в цитоплазму, откуда она должна случайным образом проникнуть в ядро. При этом количество молекул, которое проникло в ядро, неизвестно, не является стандартным, а разброс может привести к негативным последствиям в случае практического использования. Во-вторых, для синтеза РНК в клетке необходимо наличие промотора (последовательности, обеспечивающей посадку транскрипционных факторов клетки). Разные типы клеток имеют различный набор транскрипционных факторов, поэтому трудно подобрать промоторную последовательность, которая будет обеспечивать стандартную экспрессию с введенной конструкции в клеточном ядре. Например, промотор ЕЕ1 альфа не работает в фибробластах. Наиболее универсальными промотор
- 1 019719 ными последовательностями, которые работают в большинстве типов клеток, но с разной эффективностью, являются вирусные промоторы, такие как СМУ, КБУ. 8У40 и другие. При этом не обеспечивается стандартность работы в различных типах клеток и вводится ДНК фрагмент вирусного генома, что представляет собой определенную опасность в связи с возможным онкогенезом в случае интеграции промоторной последовательности в геном клетки. В-третьих, синтезированная в клеточном ядре РНК должна мигрировать в цитоплазму. При эндогенном синтезе РНК с геномной последовательности молекулы несут интроны и другие последовательности, обеспечивающие стабильность РНК и ее направленный транспорт в цитоплазму. В случае использования трансгена в большинстве случаев РНК лишены этих последовательностей, поэтому эффективность транспорта РНК из ядра в цитоплазму низкая, а незащищенные последовательности РНК подвергаются гидролизу РНКазами. Это приводит к существенному снижению эффективности и отсутствию стандартизации синтеза белкового продукта в цитоплазме.
2. В процессе индивидуального развития организма (онтогенеза) клетки проходят путь от состояния тотипотентности (зигота), через плюрипотентность (внутренняя клеточная масса, эмбриональные стволовые клетки ίη νίίτο), к терминальной дифференцировке (специализированные ткани). Специализированные ткани организма и региональные стволовые клетки, поддерживающие регенерацию этих тканей, не существуют бесконечно долго. Происходит процесс старения, который сопровождается смертью организма. Процесс старения организма связывают с целым рядом внутриклеточных событий, к основным относится накопление клетками биологического мусора (неразлагаемые белки, липиды и др.) и генетического мусора (мутации, накопившиеся в клетках в процессе онтогенеза). Таким образом, клетки взрослого организма в процессе онтогенеза накапливают те или иные необратимые изменения, которые выражаются в процессе старения и приводят к смерти организма. Изменение генетической программы клетки взрослого организма возможно с использованием ряда методов, как-то репрограммирование с помощью переноса ядра (Вильмут), генетическое репрограммирование с использованием генов (АсшйаиЬ, Уашапака). Однако в этих случаях происходит репрограммирование генома и клетки, уже накопивших необратимые изменения, поэтому последующее использование такого материала для целей терапии может привести к негативным последствиям в виде преждевременного старения, смерти или в лучшем случае развитию опухоли. Более того, клеточный материал млекопитающих и человека для репрограммирования не всегда бывает доступен, а процедура его взятия является инвазивной.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - культура эндотелиоцитов;
фиг. 2 - колонии селектированных соматических плюрипотентных клеток;
фиг. 3 - колонии селектированных соматических плюрипотентных клеток на среде шТе8Я;
фиг. 4 - кариотип клеток с индуцированной плюрипотентностью;
фиг. 5А - 8-дневные эмбриоидные тельца; 5Β-Ό - иммуногистохимический анализ 14 дневных эмбриоидных телец; 5Е, Е - гематоксилин-эозин окрашивание тератом;
фиг. 6 - нейроэпителий.
Раскрытие изобретения
В результате проведенных исследований нами установлено, что плюрипотентные клетки могут быть эффективно получены из клеток пуповинно-плацентарного комплекса путем введения в них РНК, содержащих в своем составе последовательности, обеспечивающие переход клеток к плюрипотентному состоянию.
Предлагаемый нами метод репрограммирования соматических клеток основан на введении в клетку РНК, полученной в системе транскрипции ίη νίίτο, т.е. вне клетки. При этом используются безопасные прокариотические промоторные последовательности, например 8Р6, Т7, Т3 и другие и соответствующие им полимеразы, 8Р6, Т7, Т3. При этом синтезированная ίη νίίτο РНК перед введением в клетку очищается современными методами ионообменной хроматографии от чужеродных белков и чужеродной ДНК. Получаемые ίη νίίτο количества РНК могут измеряться миллиграммами и даже граммами, а система ίη νίίτο транскрипции может быть стандартизована. В этом случае можно с точностью до молекулы рассчитать какое количество РНК, кодирующей тот или иной белковый продукт, может проникнуть в клетку млекопитающих ίη νίίτο или ίη νίνο. Для доставки РНК в клетку могут быть использованы такие методы, как химическая трансфекция с использованием химических веществ, например дендример, биологическая трансфекция с использованием липидов и белков, например липосомы, электромеханическая трансфекция, например электропорация. Также РНК можно вводить в составе бактерий, катионных, анионных полимеров, липосомальных комплексов, под действием электрического поля, инертных частиц или других способов, пригодных для введения нуклеиновых кислот в клетку. При этом РНК попадает в цитоплазму клетки, минуя стадию выхода из ядра и разрушения. Таким образом, с нее в цитоплазме сразу может начаться синтез соответствующих белков. Количество РНК, с которой будет происходить синтез, может быть при этом четко определено. Среднее время полураспада молекулы РНК в клетке составляет несколько часов (3-6), а вводимая молекула лишена последовательностей, с которых может произойти синтез ДНК. Таким образом, при введении РНК не происходит генетической модификации клетки, не изменяется клеточный геном и в клетку не попадают генетические элементы вирусов, которые могут привести к онкогенезу. Более того, не требуется дополнительного времени для попадания молекул в яд
- 2 019719 ро, на синтез РНК и ее транспорт обратно в цитоплазму, а количество вводимой РНК может быть стандартизовано.
Также основным отличием от известных способов получения плюрипотентных клеток является то, что использованы клетки пуповинно-плацентарного комплекса млекопитающего, в которые вводят известные последовательности, обеспечивающие переход клеток к плюрипотентному состоянию, в составе РНК.
Во время рождения млекопитающего (человека) происходит отделение пуповинно-плацентарного комплекса, содержащего ряд клеточных популяций, например фибробласты, кератиноциты, эндотелиоциты, гемопоэтические и мезенхимальные клетки, которые могут быть изолированы, размножены и сохранены. Эти клетки являются самыми молодыми клетками организма, они еще не были экспонированы в окружающей среде, а получение их на этой стадии не инвазивно. Таким образом, все типы клеток, содержащиеся в пуповинно-плацентарном комплексе, являются наиболее доступными и безопасными для индивидуального репрограммирования, поскольку имеют минимально возможный набор дефектов, приобретаемых в процессе онтогенеза. Весь набор клеток, выделяемый из пуповинно-плацентарного комплекса, может быть использован для введения в них рибонуклеиновых кислот, определенного состава для их перехода в плюрипотентное состояние.
В качестве последовательностей, обеспечивающих переход клеток к плюрипотентному состоянию, могут быть использованы Кертодгаттшд Рас1ог8, соответствующие белкам Ос14 (РОИ5Р1), 8ох2, ΗΝΡ3Ρ, ΡΌΧ1, ΗΝΡ6, пдп3, РАХ4, ΝΚΧ 2.2, РохВЗ, ΗΝΡ4α, ΝΡχ2.5, ΝΡχ2.2, ΝΡχό.Ι и другие семейства ΝΡχ, Рах4, Κ1ί4, Ν§π3. Рбх1. МаРа или другие, приводящие к желаемым изменениям свойств культуры. Они могут быть введены в клетки в составе РНК совместно или поодиночке.
Таким образом, изобретение может быть охарактеризовано следующей совокупностью существенных признаков Способ получения плюрипотентных клеток с помощью введения в клетки млекопитающего нуклеиновых кислот, имеющих в своем составе одну или более последовательностей, обеспечивающих переход клеток к плюрипотентному состоянию, отличающийся тем, что используют клетки пуповинно-плацентарного комплекса, а в качестве нуклеиновых кислот вводят РНК.
Полученные таким образом плюрипотентные клетки для дальнейшего их использования могут быть селектированы через 2-6 дней с использованием сред, поддерживающих рост эмбриональных стволовых клеток млекопитающих и человека (нокаутДМЕМ, заменитель сыворотки, тТе8К или другие), в отсутствие или при наличии фидерного слоя клеток. Для получения желаемого фенотипа клеток могут быть использованы среды, поддерживающие рост мышечных клеток, например кардиомиоцитов, секреторных клеток, например инсулин-продуцирующих, фильтрующих клеток, например гепатоцитов, нейрональньгх, глиальных и других. При культивировании плюрипотентных клеток на этих средах через 10-20 дней формируются клетки желаемого фенотипа. Полученные клеточные типы могут быть размножены ίη уйго для увеличения количества. Определенные количества клеток могут быть использованы для дальнейшего применения с целью терапии заболеваний и скрининга субстанций.
Варианты осуществления изобретения
Возможность осуществления изобретения подтверждается следующим примером.
Пример.
Эндотелиоциты, выделенные из пупочного канатика человека, культивировали в определенном составе среды, как то: аМЕМ, 20% РВ8, поп-е88еп81а1 атЫаабк, 10-6 М гидрокортизона, ЮР 5 нг/мл, ЬРСР нг/мл, УЕСР 10 нг/мл, ЕСР 5 нг/мл (фиг. 1).
На 2-3 пассаже культивирования проводили трансфекцию культуры эндотелиоцитов, синтезированной ш уйго РНК. Для доставки использован реагент ТигЬоГес! (РеттеШак) в соответствии с рекомендациями производителя. Были использованы РНК-содержащие последовательности, соответствующие белкам Ос14 (РОИ5Р1), 8ох2 и К1Г4. Трансфекции проводились ежедневно на протяжении 3х дней. Через дней после последней трансфекции клетки переносили на другие чашки, которые покрыты 0,1% желатином (Мегск) и на которых находятся инактивированные эмбриональные фибробласты мыши в качестве фидера. При этом использовали культуральную среду следующего состава: 80% КпоскОи! ЭМЕМ, 20% РВ8 (Е8 диа11Г1еб), 1 мМ глутамина, 1% заменимых аминокислот, 50 ипйк/мл пенициллина, 50 цд/мл стрептомицина (все от 1пуйтодеп), 0,1 мМ β-меркаптоэтанола (81дта).
Через 17 дней сформировались колонии, идентичные тем, которые формируются эмбриональными стволовыми клетками человека (фиг. 2).
Формирование колоний происходит и при применении другой среды, поддерживающей рост эмбриональных стволовых клеток, например тТе8К (фиг. 3). Эти клетки можно обозначить как ССПК селектированные соматические плюрипотентные клетки.
Эффективность получения ССПК составляет более 0,001%. Полученные клеточные популяции могут быть в соответствующих условия культивированы и размножены. При этом они сохраняют нормальный кариотип, соответствующий исходным клеткам (фиг. 4), но их фенотип и свойства меняются. Использование последовательностей Ос14 (РОИ5Р1), 8ох2 и К1Г4 приводит к появлению маркеров 88ЕА4, ТКА.1-60, экспрессии гена Иапод, РохЭ3 и других, что свойственно эмбриональным стволовых клеткам
- 3 019719 человека. Получившиеся клетки по своему генотипу полностью соответствуют исходным, не исключая и комплекс иммуногистосовместимости 1 и 2 классов. Полученные плюрипотентные клетки могут формировать ткани всех трех зародышевых листков, что подтверждается формированием эмбриоидных телец (фиг. 5А). Эмбриоидные тела содержат клетки трех зародышевых листков, мезодерму (фиг. 5В окрашивание антителами к СБ105 (зеленый) и МОС-31 (красный)), энтодерму (фиг. 5Б окрашивание антителами к альфа-фетапротенину), эктодерму (фиг. 5С окрашивание антителами к десмину) и тератомы (фиг. 5Е, Е гематоксилин-эозин окрашивание тератом).
Промышленная применимость
Таким образом, полученные из эндотелия клетки являются плюрипотентными и из них могут быть получены все типы тканей млекопитающих (человека). Например, на фиг. 6 показаны нейроглиальные клетки, полученные из ССПК. Также могут быть получены клетки другой специализации, включая эндотелий, кардиомиоциты, гепатоциты, бета-клетки, кератиноциты, нейросенсорные, пигментированные и другие типы клеток, составляющие организм млекопитающих. При этом они являются генетически идентичными организму, от которого были получены исходно эндотелиоциты.
Данный пример показывает только частный случай способа получения плюрипотентных клеток.
Предложенный способ позволяет эффективно получать плюрипотентные клетки из молодых клеток пуповинно-плацентарного комплекса, при этом снижается вероятность возникновения онкогенеза и других негативных последствий репрограммирования.
Список литературы.
1. ТакаЕазЫ К., Уатапака 8., 1пс1исйоп о£ Р1нпро1сп1 81еш Се11з Ггот Монзе ЕтЬгуошс апб Αιΐιιΐΐ Е1ЬгоЫаз! Сикигез Ьу Бейпеб Еас1огз, 2006, Се11, 126, 663-676.
2. Л'егпщ, М., Бепдпег, СП., Наппа, I., Боба1о, М.А., 81еше, Е., Еогетап, В., 81аегк, I., Магкои1ак1, 8., апб .1аешзс11, В. (2008а). А бгид-тскюЫе й'апздешс зуз!ет £ог сНгес! гергодгатттд о£ ти1йр1е зотайс се11 1урез. Ыай Вю1ескпо1., 26, 916-924.

Claims (1)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    Способ получения плюрипотентных клеток с помощью введения в клетки млекопитающего нуклеиновых кислот, имеющих в своем составе по меньшей мере одну последовательность, обеспечивающую переход клеток к плюрипотентному состоянию, отличающийся тем, что используют соматические клетки пуповинно-плацентарного комплекса, а в качестве нуклеиновых кислот вводят очищенную РНК, синтезированную ш Уйго, используя невирусные методы трансфекции.
EA201101288A 2009-04-10 2010-03-03 Способ получения плюрипотентных клеток EA019719B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009113457/13A RU2399667C1 (ru) 2009-04-10 2009-04-10 Способ получения плюрипотентных клеток
PCT/RU2010/000099 WO2010117301A2 (ru) 2009-04-10 2010-03-03 Способ получения плюрипотентных клеток

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201101288A1 EA201101288A1 (ru) 2012-03-30
EA019719B1 true EA019719B1 (ru) 2014-05-30

Family

ID=42936760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201101288A EA019719B1 (ru) 2009-04-10 2010-03-03 Способ получения плюрипотентных клеток

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20120129256A1 (ru)
EP (1) EP2418273A4 (ru)
JP (1) JP2012523231A (ru)
CA (1) CA2758299C (ru)
EA (1) EA019719B1 (ru)
RU (1) RU2399667C1 (ru)
WO (1) WO2010117301A2 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3122219A1 (en) 2010-04-16 2011-10-20 The Children's Hospital Corporation Sustained polypeptide expression from synthetic, modified rnas and uses thereof
RU2603731C2 (ru) * 2010-10-26 2016-11-27 Бак Инститьют Фор Эйдж Рисёрч Понижающая регуляция трансктипции sine/alu ретротранспозонов для индукции или восстановления способности к пролиферации и/или плюрипотентности стволовой клетки
RU2458983C1 (ru) * 2011-07-18 2012-08-20 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Образования И Науки Российской Федерации Способ получения индуцированных плюрипотентных стволовых клеток из фибробластов пациентов с болезнью хангингтона
RU2519326C2 (ru) 2011-12-29 2014-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "НекстГен" Биокомпозит для обеспечения восстановительных процессов после повреждения у млекопитающего, способ его получения (варианты) и применения
US8940294B2 (en) 2012-03-02 2015-01-27 Tissuetech, Inc. Methods of isolating and culturing stem cells
RU2614269C2 (ru) * 2015-07-21 2017-03-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук (ИХФ РАН) Способ введения диэлектрического микроконтейнера в клетку млекопитающего с использованием фемто-пикосекундных импульсов лазерного излучения

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090047263A1 (en) * 2005-12-13 2009-02-19 Kyoto University Nuclear reprogramming factor and induced pluripotent stem cells

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10335833A1 (de) * 2003-08-05 2005-03-03 Curevac Gmbh Transfektion von Blutzellen mit mRNA zur Immunstimulation und Gentherapie
DE102005046490A1 (de) * 2005-09-28 2007-03-29 Johannes-Gutenberg-Universität Mainz Modifikationen von RNA, die zu einer erhöhten Transkriptstabilität und Translationseffizienz führen
US20070087437A1 (en) * 2005-10-14 2007-04-19 Jifan Hu Methods for rejuvenating cells in vitro and in vivo
JP2008307007A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Bayer Schering Pharma Ag 出生後のヒト組織由来未分化幹細胞から誘導したヒト多能性幹細胞
WO2009032456A2 (en) * 2007-08-01 2009-03-12 Primegen Biotech Llc Non-viral delivery of transcription factors that reprogram human somatic cells into a stem cell-like state
EP2072618A1 (en) * 2007-12-14 2009-06-24 Johannes Gutenberg-Universität Mainz Use of RNA for reprogramming somatic cells
EP2881461A1 (en) * 2008-11-21 2015-06-10 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Reprogramming cells toward a pluripotent state

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090047263A1 (en) * 2005-12-13 2009-02-19 Kyoto University Nuclear reprogramming factor and induced pluripotent stem cells

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WOLTJEN K. et al., "PiggyBac transposition reprograms fibroblasts to induced pluripotenstem cells", Nature, 2009, Apr 9;458 (7239):766-70, [on-line]. Found in PubMed: PMID: 19252478 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP2418273A2 (en) 2012-02-15
RU2399667C1 (ru) 2010-09-20
CA2758299C (en) 2015-09-29
EP2418273A4 (en) 2013-07-10
WO2010117301A2 (ru) 2010-10-14
JP2012523231A (ja) 2012-10-04
US20120129256A1 (en) 2012-05-24
EA201101288A1 (ru) 2012-03-30
CA2758299A1 (en) 2010-10-14
WO2010117301A3 (ru) 2010-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hirano et al. Generation of structures formed by lens and retinal cells differentiating from embryonic stem cells
AU2002247875B2 (en) Transfection of human embryonic stem cells
Javed et al. Pou2f1 and Pou2f2 cooperate to control the timing of cone photoreceptor production in the developing mouse retina
Xia et al. Generation of human-induced pluripotent stem cells to model spinocerebellar ataxia type 2 in vitro
EA019719B1 (ru) Способ получения плюрипотентных клеток
WO2005080554A1 (ja) 胚性幹細胞の分化調節方法
EP1767619A1 (en) Method of culturing embryonic stem cells with the use of amniotic membrane-origin factor
KR20220058531A (ko) 미성숙 난모세포의 유도 방법 및 성숙 난모세포의 제작 방법
WO2010069008A9 (en) A germline competent cell derived from adult tissue
JP2022069552A (ja) Rnaでの幹細胞分化による肝細胞の誘導
US20100233142A1 (en) Stem Cells Derived from Uniparental Embryos and Methods of Use Thereof
JP6985293B2 (ja) 分化細胞からの腎細胞の作製方法
JP2021508251A (ja) アルツハイマー病をモデル化する新しいヒト誘発多能性幹細胞株およびその使用
Garbutt et al. Permissiveness to form pluripotent stem cells may be an evolutionarily derived characteristic in Mus musculus
KR102137883B1 (ko) 페닐부틸산나트륨을 포함하는 고효율 세포전환용 배지 첨가제
KR102137884B1 (ko) 타우로우루소디옥시콜린산을 포함하는 고효율 세포전환용 배지 첨가제
Kim et al. Novel RNA viral vectors for chemically regulated gene expression in embryonic stem cells
JP7125394B2 (ja) RNAでの幹細胞分化による膵臓β細胞の誘導
US20210388322A1 (en) Method for producing induced pluripotent stem cells using rna nanoparticles for cell transformation
KR102137885B1 (ko) 부틸화하이드록시아니솔을 포함하는 고효율 세포전환용 배지 첨가제
CN108118069A (zh) 新的模拟阿尔茨海默病的人诱导多潜能干细胞系及其用途
WO2023242398A1 (en) Process for obtaining functional lymphocytes cells
Tada Nuclear reprogramming: an overview
CN108431212A (zh) 胰内分泌细胞的制造方法和转分化剂
Dailamy Engineering Multi-Lineage Vascularized Tissues from Human Pluripotent Stem Cells

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU

NF4A Restoration of lapsed right to a eurasian patent

Designated state(s): BY KZ

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): BY KZ

NF4A Restoration of lapsed right to a eurasian patent

Designated state(s): BY KZ

PC4A Registration of transfer of a eurasian patent by assignment