Новий стартап створює та програмує людські клітини
Наші клітини сповнені нереалізованого потенціалу. Майже кожна людська клітина містить генетичну інформацію, необхідну для перетворення на будь-яку іншу клітину. Наприклад, клітина шкіри має ті ж гени, що і м’язова клітина або нейрон мозку, але в кожному типі клітин тільки деякі з цих генів включені, інші мовчать. Це схоже на приготування різних страв з однакових інгредієнтів. Якщо зрозуміємо рецепт кожного типу клітин, то теоретично зможемо використати цю інформацію для конструювання кожного типу клітин у людському організмі.
Це і є ціль Марка Коттера, який є генеральним директором і співзасновником bit.bio – компанії з Кембриджу, Великобританія, яка хоче зробити революцію у клінічних дослідженнях та пошуку ліків шляхом виробництва точно сконструйованих партій людських клітин. Фундаментальні наукові дослідження нових ліків та методів лікування часто починаються з випробувань на мишах або на широко використовуваних лініях людських клітин: клітинах нирок та клітинах раку шийки матки. Це може бути проблемою, оскільки клітини, на яких проводяться експерименти, можуть суттєво відрізнятися від клітин, на які мають впливати ліки-кандидати в організмі людини. Препарат, який працює на мишах, може виявитися неефективним під час тестування на людях. «На нашій планеті немає жодної миші, яка будь-коли страждала б від хвороби Альцгеймера, її просто не існує», – кажуть фахівці. Але випробування потенційних ліків проти хвороби Альцгеймера на клітинах людського мозку, створених з ознаками хвороби Альцгеймера, може дати набагато чіткіше уявлення про те, чи будуть ці ліки працювати.
«У кожного типу клітин є своя маленька програма, або посткод – комбінація транскрипційних факторів, яка визначає його», – говорить Коттер. «Внісши потрібну програму в стовбурову клітину, дослідники можуть активувати гени, що кодують ці транскрипційні фактори, і перетворити стовбурову клітину на певний тип зрілої клітини». На жаль, біологія вміє чинити опір. Клітини часто глушать ці гени, припиняючи вироблення факторів транскрипції. Рішення Коттера, відкрите ним під час досліджень у Кембриджському університеті, у тому, щоб вставити цю програму в область геному, захищену від глушіння генів, що Коттер називає «генетичною гаванню».
На цю мить стартап bit.bio виготовляє дві різні лінії перепрограмованих клітин: м’язові клітини та особливий вид нейронів головного мозку, але в планах компанії – створення спеціальних клітинних ліній для використання у фармацевтичній промисловості та академічних дослідженнях. Він порівнює цей підхід із запуском програмного забезпечення на комп’ютері. Вставивши необхідний біт коду в геном клітини, можна керувати її поведінкою. «Це означає, що тепер ми можемо запускати програми та перепрограмовувати людські клітини», – каже Коттер. Технологія перепрограмування клітин може також вийти далеко за рамки моделей клітинних ліній і допомогти в розробці нових видів лікування, таких як клітинна терапія. Головний лікар bit.bio Рамі Ібрагім каже, що технологія компанії може допомогти знизити вартість клітинної терапії та спростити виробництво імунних клітин у великих масштабах. «Наявність великої кількості потрібних типів клітин, які ми тепер можемо редагувати, я думаю, стане революційною», – каже він.