Версия для слабовидящих:
Размер шрифта:
a
a
a
Языковая версия:
en
Перейти на сайт Томского НИМЦ

Новая медицина. «Молекулярные ножницы» для исправления хромосомных перестроек

Томские генетики выявили удобный модельный объект для исследования процесса формирования хромосомных патологий.



Доктор биологических наук, профессор РАН, заместитель директора Томского НИМЦ по научной работе, руководитель лаборатории цитогенетики НИИ медицинской генетики Томского НИМЦ Игорь Лебедев:

- Идея нашей работы базировалась на развитии технологии редактирования генома, которая получила название «молекулярные ножницы» и была удостоена Нобелевской премии. Мы решили проверить, можно ли данный метод исправления мутаций в отдельных генах применить к более крупным дефектам, связанным с хромосомными перестройками. Второй технологией, которую мы взяли за основу, является метод репрограммирования, также удостоенный Нобелевской премии: перевода клетки в исходное состояние, свойственное эмбриональным стволовым клеткам на самых ранних этапах развития организма. Мы берем фибробласты кожи пациента, возвращаем их в исходное эмбриональное состояние, затем – дифференцируем их в тот или иной тип клеток (к примеру, в нейроны или клетки печени) и детально прослеживаем судьбу хромосомных мутаций.

Удобным модельным объектом для изучения хромосомной нестабильности человека стали кольцевые хромосомы. В норме молекула хромосомы обладает линейной структурой; образование кольцевой структуры с потерей концевых участков приводит к риску развития хромосомных болезней разной степени тяжести.


В работах Нобелевского лауреата, исследователя стволовых клеток Шинья Яманака, было показано, что клетки с кольцевой хромосомой после репрограммирования оказываются нестабильными. В процессе деления клетки линейные хромосомы распределяются иначе, и кольцевая хромосома может «потеряться»: формируется моносомия (в клетке остается одна хромосома из пары - с линейной структурой). Изучив это явление, ученые заметили, что клетка затем способна самостоятельно восстановить нормальное число копий хромосом, то есть клетка способна исправить свой хромосомный набор.

- Мы решили запустить обратный процесс: хромосому с мутацией замкнуть в кольцо, «выбросить» его из стволовой клетки, дождаться удвоения оставшейся линейной хромосомы и, таким образом, получить для пациента клетку со сбалансированным хромосомным набором, без наследственной мутации, - поясняет кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории цитогенетики НИИ медицинской генетики Томского НИМЦ Татьяна Никитина.


В лабораторных условиях ученые наблюдают весь спектр изменчивости кольцевых хромосом на стадии раннего эмбрионального развития.

- Главным итогом является то, что мы оценили, как «ведут себя» нестабильные хромосомные мутации в плюрипотентном состоянии. И выяснили, что в ряде случаев происходит нормализация хромосомного набора, - резюмирует Игорь Ледебев.

  • Комплексные исследования хромосомной нестабильности проводятся научными коллективами НИИ медицинской генетики Томского НИМЦ и ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН».

  • Исследования были поддержаны грантом Российского научного фонда


Публикации СМИ: 
Издание СО РАН "Наука в Сибири"
Портал "Научная Россия"
Портал "Genetics info"