Ученые создают отличительные маркеры

[admin]

Ученые создают отличительные маркеры для характеристики колоний эмбриональных стволовых клеток человека

Технология компании Applied Biosystems делает возможным открытие и определение сферы действия маркеров генетического выражения; компания разрабатывает новый стандартизированный комплект для исследований в области стволовых клеток под названием TaqMan(R).

Ученые, работающие в рамках программы Международная Инициатива по стволовым клеткам (ISCI), определили набор общих маркеров генетического выражения, которые могут использоваться для надежной характеристики колоний разнообразных эмбриональных стволовых клеток человека (ЭСКЧ). Эта программа представляет собой первую скоординированную попытку дать систематический и сравнительный обзор колоний ЭСКЧ по различным научным группам во всем мире. Результаты такого крупномасштабного исследования были опубликованы 10 июля в журнале Nature Biotechnology.

Стволовые клетки предлагают свой огромный потенциал для создания новых методов лечения рака, диабета, травм спинного мозга и болезней ухудшения умственного состояния, таких как болезнь Паркинсона. При наличии правильной характеристики устойчивые клеточные колонии, которые могут предсказуемо воспроизводиться, становятся неотъемлемой частью успешных исследований в области стволовых клеток, а пока ученые все еще не имеют надежных способов распознавания общих и отличительных черт клеточных колоний, применяющихся в экспериментах.

В силу этого, ISCI задействовала технологию компании Applied Biosystems из Applera Corporation, мирового лидера в области разработки и внедрения аппаратных систем, расходных материалов, программного обеспечения и услуг на наукоемком рынке, для проведения первого сравнительного исследования обширной и разнотипной совокупности колоний ЭСКЧ от 17 лабораторий из США, Европы, Израиля, Японии и Австралии. Команда ученых использовала несколько подходов для определения надежного набора генетических маркеров для характеристики ЭСКЧ, включающих 93 профилирующих гена в 59 различных клеточных колониях.

Основным открытием первой фазы проекта ISCI стало то, что все рассмотренные клеточные колонии имели ряд ключевых характерных черт несмотря на разную генетическую структуру и различные методы их выращивания. Ожидается, что эти впервые идентифицированные молекулярные маркеры могут быть использованы для определения возможностей колоний ЭСКЧ трансформироваться в другие типы клеток, другими словами, их статуса плюрипотентности.

Ученые из ISCI использовали систему 7900HT Fast Real-Time PCR System компании Applied Biosystems, а также адаптировали комплект TaqMan(R) для определения шести ключевых генетических маркеров и 14-ти дополнительных генов, тесно связанных с ключевым маркером плюрипотентности во всех тестируемых клеточных колониях. Applied Biosystems работает вместе с учеными из ISCI в общей аналитической лаборатории на базе Шеффилдского Университета в Великобритании, они обрабатывают анализы, проверяют комплекты и исследуют результаты.

«С помощью этих открытий делается первый решающий шаг в разработке международных стандартов качества для реализации будущих прорывов в области исследований стволовых клеток», говорит д-р Пол Гокхейл из Центра исследований стволовых клеток Шеффилдского Университета. «Наша общая цель – обеспечить открытость, надежность, а также возможность доверительно сотрудничать и развивать работы друг друга».

Результатом исследований в рамках ISCI стало создание компанией Applied Biosystems комплекта TaqMan Array Human Stem Cell Pluripotency Panel, который нацеливает 96 генов на независимый мониторинг колоний ЭСКЧ, тем самым помогая ученым сравнивать клеточные колонии от разных источников. Компания также утверждает, что ей создан комплект TaqMan Array Mouse Stem Cell Pluripotency Panel, состоящий из мышиных ортологов и генов на основе человеческих.

«Стволовые клетки показали свой огромный потенциал для улучшения здоровья человека, и деятельность Applied Biosystems целиком и полностью направлена на поддержку наших клиентов в их исследованиях в этой стремительно развивающейся отрасли науки», говорит Ларс Хольмквист, президент европейского филиала Applied Biosystems. «Результаты первой фазы проекта ISCI должны предоставить ученым большее количество надежных биологических данных при исследованиях колоний стволовых клеток, и, в конечном итоге, привести к появлению новых методов лечения болезней, а также к продвижению в области регенеративной медицины».

Используемые в этих исследованиях комплекты TaqMan представляют собой микрофлюидные пластины, позволяющие проводить параллельный анализ до восьми биологических образцов с помощью заранее установленных комплектов TaqMan Gene Expression Assays, чье количество может варьироваться от 12 до 384, без помощи автоматов, работающих с жидкостями, и многоканальных пипеток. Для проведения анализа генетического выражения исследователь просто добавляет ДНК в комплект TaqMan. Затем комплекты проходят анализ на системе Applied Biosystems 7900HT Fast Real-Time PCR System.

Следующий этап работ ISCI охватит текущие достижения, и его целью станет проверка первичных результатов команды ученых с помощью добавления в процесс дополнительных ЭСКЧ, помимо этого будет изучаться влияние культурной среды на рост и дифференциацию ЭСКЧ, а также генетические изменения в этих клетках.