Metoder som minskar bildning av teratom vid in vivo transplantation av inducerade pluripotenta celler

Sammanfattning: Inducerad pluripotens innebär att man inducerar mogna celler till att övergå i ett pluripotent stadium och bilda så kallade inducerade pluripotenta celler (iPS-celler). Detta görs till exempel genom viral integration av transkriptionsfaktorerna octamer-binding transcription factor 3 och 4 (Oct3/4), sex determining region Y-box 2 (Sox2), Krüppel-like factor 4 (Klf4) och c-Myc. Pluripotenta celler har förmågan att bilda vilken vävnadstyp som helst i kroppen och detta vill man i framtiden använda för behandling av olika degenerativa tillstånd så som Parkinsons sjukdom. Idag kan iPS-celler inte användas kliniskt eftersom de ger upphov till tumörtyperna teratom och teratokarcinom vid injektion in vivo. Under de senaste åren har mycket forskning lagts ned på att hitta metoder som förhindrar/minskar teratombildningen. Ett sätt att förhindra detta är genom att låta iPS-celler differentiera, så att deras pluripotensgrad minskar innan de injiceras. Den ursprungliga metoden med de fyra transkriptionsfaktorerna innebär användning av virala vektorer och eftersom dessa har associerats med tumörbildning har man försökt hitta alternativa metoder som effektivt kan inducera pluripotens utan användning av retro- eller lentivirus. För induktion utan virala vektorer har man bl.a. använt plasmider, episomala vektorer och icke-bakteriella minicircle DNA-segment. De transgener som används vid induktion av pluripotenta celler (Oct3/4, Sox2, Klf4 och c-Myc) har också visat sig vara relaterade till tumörbildning. Genom användning av Cre/LoxP och PiggyBac transposoner har man kunnat plocka bort transkriptionsfaktorerna efter det att omprogrammeringen har skett. Man har också inducerat pluripotens genom att enbart stimulera celler med transkriptionsfaktorernas (Oct3/4, Sox2, Klf4 och c-Myc) proteiner, vilket gör att man lättare kan kontrollera hur stora induktionsstimuli cellerna utsätts för. Den metod som hittills har visat sig vara effektivast för induktion av pluripotens är användning av mikroRNA. Denna metod ger ingen integration av transkriptionsfaktorerna, men ger däremot en integration av lentivirusvektorn som används vid framställning. Flera andra metoder har också undersökts. En av dessa metoder innebär behandling med diabetes läkemedlet Metformin efter det att iPS-celler har injicerats in vivo och denna metod visade sig minska den teratombildande förmågan hos iPS-cellerna. Man har också med hjälp av apoptosgener inducerat apoptos hos odifferentierade iPS-celler samt hos transformerade onkogena iPS-celler. Apoptosgenerna har visat sig vara mycket effektiva för att förhindra teratombildning och i studier har man hos flera möss inte kunnat iaktta några teratom. Även en ökad dos av suppressorgenerna p53 och Ink4a/ARF har visat en effektiv minskning av teratombildningen, både i förekomst och storlek. Man har dessutom sett att celler med en extra upplaga av suppressorgener svarat bättre på kemoterapibehandling.