Inducerade pluripotenta stamceller - stamcellsliknande celler som har omprogrammerats från normala kroppsceller - är en lovande väg för regenerativ medicin, och testas för närvarande i flera kliniska studier. Dock, det finns farhågor om att de mutationer som uppstår i dessa celler under deras generering potentiellt kan orsaka problem hos transplanterade patienter, i synnerhet maligniteter. Följaktligen, forskare är angelägna om att förstå arten av de mutationer som uppstår i dessa celler.
Nu, i forskning publicerad i Cellrapporter , ett team från RIKEN Preventive Medicine and Diagnosis Innovation Program och andra institut har några potentiellt tröstande nyheter. Genom att utföra genomisk analys på både mus- och mänskliga iPS-celler, de fann att till skillnad från sjukdomsframkallande enkelnukleotidpolymorfismer, mutationerna som finns i iPS-celler tenderar att koncentreras till icke-transkriberade områden av genomet mellan gener. De visade också att de nya mutationerna som uppstår i iPS-celler sannolikt orsakas av oxidativ stress, och att detta verkar förklara varför de är koncentrerade till vissa regioner.
De specifika områden där de nya mutationerna tenderar att hittas - kallade "lamina-associerade domäner" - är belägna på den yttre kanten av cellens kärna, i membranet som skiljer kärnan från cytoplasman. Dessa områden kännetecknas av kondenserad kromatin, och är känsliga för oxidativ skada som frigörs från mitokondrier. Det är känt att mutationer tenderar att förekomma olika i olika delar av genomet, beroende på ett antal faktorer inklusive källan till skadan, tillgängligheten för DNA-reparationsmekanismer och "kromatinstatus, " som hänvisar till hur tätt DNA:t är insvept.
Enligt Yasuhiro Murakawa från RIKEN Preventive Medicine and Diagnosis Innovation Program och RIKEN Center for Life Science Technologies (CLST), som ledde gruppen, "I den här studien fann vi att även om det finns många mutationer som uppstår under omprogrammering, många av dem är i transkriptionellt undertryckta lamina-associerade domäner, och det är frestande att spekulera i att detta betyder att de inte kommer att leda till negativa effekter." Forskarna noterade också att de flesta av de icke-synonyma - vilket betyder att mutationen leder till en faktisk förändring i ett protein - mutationer inte var de som hittades i en katalog över cancerrelaterade mutationer, så var i huvudsak nya mutationer som fortfarande behöver undersökas.
Murakawa säger, "Denna studie har gett oss insikter i det breda mutationslandskapet för iPS-celler, och det kommer att ge oss ett ramverk för att titta på variationer i iPS-genom. Detta kommer att hjälpa oss i strävan att utveckla nya terapier."
