Технология переноса ядра соматической клетки (SCNT) является основным способом получения линий аутогенных стволовых клеток, специфичных только для конкретного пациента [1,2]. Кроме того, SCNT служит прекрасной моделью изучения феномена репрограммирования ядра взрослой клетки. До недавнего времени считалось, что у человека лишь ооплазма яйцеклетки обладает уникальной способностью репрограммировать ядро взрослой клетки [1]. Однако, в недавних работах было показано, что и эмбриональная стволовая клетка (ЭСК) как мыши [3] так и человека [4,5] также способна репрограммировать ядро взрослой клетки при их слиянии. Тем не менее, получаемые при этом тетраплоидные гибриды, содержащие ядра обеих клеток, вряд-ли смогут применяться с медицинской целью, поскольку неизвестна их безопасность [4].

История создания клеточных гибридов насчитывает более 30 лет. В 1974 году Veomett впервые выполнил "реконструкцию" (технология "recon") клеток млекопитающих путём слияния цито- и кариопластов [6]. Позднее была предложена технология цитоплазматических гибридов - "cybrid", когда родительскую клетку перед слиянием энуклеировали [7]. Способность цитопласта репрограммировать донорское ядро была показана в работах Howell и Abken [8,9]. Так в экспериментах Howell, при слиянии ядра злокачественной и нормальной клеток, "цибрид" терял свойства онкогенности [8]. При слиянии нулипотентной эмбриональной карциномы F9 c клетками тимуса и роговицы Atsumi получал плюрипотентные гибридные линии, имеющие характеристики зрелых нервной, мышечной и хрящевой тканей [10].

Исследователи из Reproductive Genetic Institute (Chicago, IL, USA) под руководством Юрия Верлинского впервые использовали технологию "cybrid" для получения аутогенных стволовых клеток путём слияния взрослой клетки с энуклеированной ЭСК. На данную технологию были оформлены заявки на патент (20040259249 и 20030032180). Для слияния использовали цитопласты нормальных ЭСК и фибробласты, лимоциты периферической крови и мононуклеарные клетки пуповинной крови человека. На полученных колониях изучали экспрессию маркёров плюрипотентности ЭСК - TRA-2–39 и Oct-4.

Частота слияния зависела от вида клеток и режима процедуры. Оптимизация концентрации таких агентов слияния как ДМСО и полиэтиленгликоль приводила к частоте формирования гетерокарионов в 12.8% с фибробластами и в 18.4% с лимфоцитами. Поскольку в эксперименте использовали "женские" (46XX) ЭСК и "мужские" (46XY) соматические клетки, то формирование стабильных гетерокарионов подтверждали FISH-анализом на Y-хромосому. Клетки сybrid-колоний митотически делились, имели типичную морфологию ЭСК, характеризовались стабильным кариотипом 46XY и высоким уровнем экспрессии TRA-2–39 и Oct-4. Кроме того, клетки колоний экспрессировали и другие маркёры плюрипотентности ЭСК - SSEA3, SSEA4, TRA-1–60 и TRA-1–80.

Таким образом исследователи представили первые очевидные доказательства полной замены ядра ЭСК ядром соматической зрелой клетки при их слиянии. Получены первичные данные, что цитоплазма ЭСК способна репрограммировать ядро взрослой клетки человека при его замене. Интересно, что в аналогичном эксперименте с клетками мыши, была получена только одна колония с экспрессией Oct-4 [11]. Более того, в недавней работе японских авторов показано, что слияние кардиомиоцитов мыши с ЭСК приводит к формированию гибридов с характеристиками обеих клеток [12]. Авторы работы не описывают выделение отдельных чистых "stembrid" линий, что наряду с in vivo экспериментами было бы чётким доказательством жизнеспособности и перспективности разработанной технологии. Будущие исследования по-видимому будут направлены на увеличение частоты слияния, выделение чистых stembrid-линий с демонстрацией их плюрипотентности и доказательства репрограммирования ядра взрослой клетки большим набором методов.

Участники работы: Стрельченко Н, Кухаренко В, Шкуматов А, Верлинский О, Кулиев А, Верлинский Ю.