Ученые из ФЦМН ФМБА России совместно с коллегами из ИМБ им. В.А. Энгельгардта РАН, НМИЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева, Пироговского Университета выпустили статью в IJMS. Авторы исследовали транскриптомный профиль человеческих фибробластов в условиях прямого репрограммирования пронейральными факторами ASCL1, SOX2, NGN2, MSI1.
О том, как данные транскриптомного анализа помогают в изучении механизмов дифференцировки клеток рассказала Екатерина Самоилова, первый автор исследования :
“Восстановление центральной нервной системы (ЦНС) после травм и заболеваний является одной из самых сложных задач современной медицины. Связано это, в первую очередь, с тем, что способность к истинной регенерации во взрослой ЦНС исчезающе низка и восстановление происходит только за счет нейрональной пластичности. Одной из альтернативных технологий восстановления ЦНС является регенеративная клеточная терапия с помощью репрограммированных соматических клеток. У такого подхода есть свои недостатки. Механизмы прямого репрограммирования крайне чувствительны к условиям среды и большому количеству факторов, что делает эту технологию сложно воспроизводимой. Бутылочным горлышком методики создания воспроизводимого протокола прямого репрограммирования, является начальный этап, когда в клетке под действием внешних транскрипционных факторов стохастически активируется тот или иной паттерн экспрессии, определяющий клеточную идентичность. Понимание механизмов и тенденций раннего стохастического этапа, с нашей точки зрения, позволит с большей точностью прогнозировать конечный фенотип клеток и таким образом стандартизовать репрограммирование.
Мы исследовали влияние четырех пронейрональных репрограммирующих факторов ASCL1, SOX2, NGN2 и MSI1 на транскриптом соматической клетки в процессе прямого пронейронального репрограммирования на раннем этапе. Для этого мы выбрали временную точку, соответствующую 5 дню репрограммирования, когда, согласно нашим предыдущим экспериментам, происходит перелом внутренней программы клетки: выражается это в резком падении экспрессии маркеров изначального типа клеток, в данном случае, фибробластов человека LF1, и увеличении экспрессии общих пронейрональных маркеров.
В результате эксперимента было показано, что из четырех выбранных факторов NGN2 и MSI1 наиболее активно инициируют первичный этап прямого пронейронального репрограммирования, в результате чего клетки приобретают пронейрональный фенотип уже к 5 дню репрограммирования. С помощью RNAseq и последующего биоинформатического анализа были определены инициальные механизмы смены клеточной идентичности. В нашем исследовании наборы генов, активируемых различными репрограммирующими факторами, почти не перекрывались, хотя 18 подавленных и 32 активированных гена были общими для как для LF1, в которых экспрессировался только MSI1 (LF1-MSI1), так и для LF1, в которых экспрессировался только NGN2 (LF1-NGN2). Примечательно, что в LF1-NGN2 наблюдалась не только повышение, но и снижение экспрессии значительного числа генов, среди которых преобладали гены, кодирующие провоспалительные белки, белки-шапероны, супрессоры опухолей и белки межклеточных контактов. Среди генов, различно экспрессирущихся у NGN2 и MSI1, были гены, входящие в один из главных противонейрональных каскадов клетки: сигнальный каскад REST1. Так, оверэкспрессия NEUROG2 по конкурентному механизму подавила активность самого фактора REST1, но активируемых им таргетов , а оверэкспрессия MSI1 – наоборот. В результате эктопическая экспрессия NGN2 привела к формированию широкого спектра пронейрональных субпопуляций, в то время как воздействие MSI1 сформировало устойчивую субпопуляцию клеток радиальной глии.
Полученные данные в дальнейшем позволят стандартизовать технологию прямого пронейронального репрограммирования за счет оптимизации последовательности воздействия транскрипционных факторов в многокомпонентных протоколах.
Пироговский Университет – флагман медицинского образования в России
Пироговский Университет – это один из самых престижных медицинских вузов страны, где готовят высококвалифицированных специалистов для системы здравоохранения России. В нем успешно сочетаются передовые научные исследования, инновационные разработки и богатые традиции медицинского образования.
Преподаватели университета – это эксперты, увлечённые своей профессией и стремящиеся к развитию медицины. В 2024 году вуз стал участником программы «Приоритет 2030», представив три стратегических проекта: «Иммуномедицина», «Генотерапия» и «Нейротрофика». Эти направления не только отвечают на актуальные вызовы науки, но и определяют её будущее.
Сегодня в стенах университета создаются прорывные технологии и препараты для борьбы с тяжёлыми и редкими болезнями. Особый фокус – на персонализированной медицине, включая генную терапию, которая меняет подходы к лечению пациентов.
— Сергей Анатольевич Лукьянов, ректор Пироговского Университета, подчёркивает:
«Наш университет активно развивается благодаря научным достижениям, стратегическим инициативам и высочайшему уровню подготовки студентов. Мы укрепляем свои позиции в российских и международных рейтингах, создавая медицину будущего и воспитывая врачей нового поколения – компетентных, инициативных и социально ответственных».
— Георгий Гивиевич Надарейшвили, первый проректор – проректор по стратегическому развитию Пироговского Университета, отмечает:
«Пироговский Университет, как и другие топовые медицинские вузы, служит двигателем инноваций. Мы разрабатываем технологии, меняющие подходы к лечению и внедряемые в клиническую практику. Современная медицина развивается стремительно, и мы – активные участники этого процесса».
— Владислава Сергеевна Белякова, проректор по молодёжной политике Пироговского Университета, добавляет:
«Выбор медицинской профессии требует осознанности и готовности к постоянному росту. Важно не только осваивать теорию, но и развивать soft skills: работать в команде, выдерживать нагрузки. Для этого в университете есть все возможности – от спортивных и творческих секций до научных клубов и волонтёрских программ, помогающих студентам раскрыть свои таланты».
Пироговский Университет остаётся центром притяжения для будущих врачей и исследователей, прокладывая путь в новую эру медицины.
Больше новостей лучшего медицинского университета читайте в телеграм-канале: https://t.me/daily_2med
Комментариев пока нет.