При использовании плюрипотентных стволовых клеток человека возникли критические этические проблемы, которые обсуждаются широкой общественностью. Очень важно установить адекватные этические рамки и правила использования стволовых клеток для исследований и биомедицинского применения, поскольку получение плюрипотентных стволовых клеток связано с использованием ранних эмбрионов.
Более глубокое познание эпигенетических механизмов, которые регулируют плюрипотентность и репрограммирование генома, когда-нибудь позволят получать плюрипотентные стволовые клетки непосредственно из взрослых стволовых клеток и даже из дифференцированных клеток без использования эмбрионов[1] Это один из аспектов, когда успехи в понимании эпигенетических механизмов могут оказаться решающими для развития медицины в будущем.
Благодарности
М.А.С. благодарит всех членов лаборатории, нынешних и в прошлом, за их работу, которая финансировалась Wellcome Trust, BBSRC, EU, DTI и CellCentric. B.P. благодарит всех своих коллег в лаборатории, особенно Wendy Dean, за их вклад в работу и идеи, обсуждаемые в этой главе. Работа в лаборатории В.Р. финансово поддерживалась BBSRC, MRC, EU, DTI и CellCentric.
Литература
Amey K.L., Bao S., Bannister A.J., KouzaridesT., and Surani M.A., 2002. Histone methylation defines epigenetic asymmetry in the mouse zygote. Int. J. Dev. Biol. 46: 317–320.
Avilion A.A., Nicolis S.K., Pevny L.H., Perez L., Vivian N., and Lovell-Badge R., 2003. Multipotent cell lineages in early mouse development depend on SOX2 function. Genes Dev. 17: 126-MO.
Blackwell T.K., 2004. Germ cells: Finding programs of mass repression. Curr. Biol. 14: R229-230.
Boyer L.A., Lee T.L., Cole M.F., Johnstone S.E., Levine S.S., Zucker J.P., Guenther M.G., Kumar R.M., Murray H.L., Jenner R.G., et al., 2005. Core transcriptional regulatory circuitry in human embryonic stem cells. Cell 122: 947–956.
BuehrM., Nichols J., Stenhouse F., Mountford P., GreenhalghC.J., Kantachuvesiri S., BrookerG., Mullins J., and Smith A.G., 2003. Rapid loss of Oct-4 and pluripotency in cultured rodent blastocysts and derivative cell lines. Biol. Reprod. 68: 222–229.
Carlson L.L., Page A.W., and Bestor T.H., 1992. Properties and localization of DNA methyltransferase in preimplantation mouse embryos: Implications for genomic imprinting. Genes Dev. 6: 2536–2541.
Chambers L., Colby D., Robertson M., Nichols J., Lee S., Xweedie S., and Smith A., 2003. Functional expression cloning of Nanog, a pluripotency sustaining factor in embryonic stem cells. Cell 113: 643–655.
Chang D.H., Cattoretti C., and Calame K.L., 2002. The dynamic expression pattern of B lymphocyte induced maturation protein-1 (Blimp-1) during mouse embryonic development. Mech. Dev. 117: 305–309.
Chapman V., Forrester L., Sanford J., Hastie N., and Rossant J., 1984. Cell lineage-specific undermethylation of mouse repetitive DNA. Nature 307: 284–286.
Chong S. and Whitelaw E., 2004. Epigenetic germline inheritance. Curr. Opin. Genet. Dev. 14: 692–696.
Cowan C.A., Atienza J., Melton D.A., and Eggan K., 2005. Nuclear reprogramming of somatic cells after fusion with human embryonic stem cells. Science 309: 1369–1373.
Dean W. and Ferguson-Smith A., 2001. Genomic imprinting: Mother maintains methylation marks. Curr. Biol. 11: R527-530.
Dean W., Santos E., Stojkovic M., Zakhartchenko V., Walter J., Wolf E., and ReikW., 2001. Conservation of methylation reprogramming in mammalian development: Aberrant reprogramming in cloned embryos. Proc. Natl. Acad. Sci. 98: 13734-13738.
Dean W., Bowden L., Aitchison A., Klose J., Moore X., Meneses J.J., Reik W., and Feil R., 1998. Altered imprinted gene methylation and expression in completely ES cell-derived mouse fetuses: Association with aberrant phenotypes. Development 125: 2273–2282.
Deshpande G., Calhoun G., and Schedl R, 2004. Overlapping mechanisms function to establish transcriptional quiescence in the embryonic Drosophila germline. Development 131: 1247–1257.
de Souza F.S., Gawantka V., Gomez A.P., Delius EL, Ang S.L., and Niehrs C., 1999. The zinc finger gene Xblimpl controls anterior endomesodermal cell fate in Spemann’s organizer. EMBO J. 18: 6062–6072.
Dodge J.E., Kang Y.K., Beppu E.L., Lei E.L., and Li E., 2004. Histone H3-K9 methyltransferase ESET is essential for early development. Mol. Cell. Biol. 24: 2478–2486.
Erhardt S., Su I.H., Schneider R., Barton S., Bannister A.J., Perez-Burgos L., Jenuwein T., Kouzarides X, Tarakhovsky A., and Surani M.A., 2003. Consequences of the depletion of zygotic and embryonic enhancer of zeste 2 during preimplantation mouse development. Development 130: 4235–4248.
Evans M.J: and Kaufman M.H., 1981. Establishment in culture of pluripotential cells from mouse embryos. Nature 292: 154–156.
Extavour C.G. and Akam M., 2003. Mechanisms of germ cell specification across the metazoans: Epigenesis and preformation. Development 130: 5869–5884.
Feldman N.T., Gerson A., Fang J., Li E., Zhang Y., Shinkai Y., Cedar H., and Bergman Y., 2006. G9a-mediated irreversible epigenetic inactivation of Oct-3/4 during early embryogenesis. Nat. Cell. Biol. 8: 188–194.
Fujimori T., Kurotaki Y., Miyazaki J., and Nabeshima Y., 2003. Analysis of cell lineage in two- and four-cell mouse embryos. Development 130: 5113–5122.
Fujimoto A., Mitalipov S.M., Kuo H.C., and Wolf D.P., 2005. Aberrant genomic imprinting in rhesus monkey ES cells. Stem Cells 24: 595–603.
Gardner R.L., 1985. Clonal analysis of early mammalian development. Philos. Trans. R. Soc. Land. B Biol. Sci. 312: 163–178.
Gardner R.L., 1997. The early blastocyst is bilaterally symmetrical and its axis of symmetry is aligned with the animal-vegetal axis of the zygote in the mouse. Development 124: 289–301.
1
Это предположение авторов, которое во время подготовки рукописи к печати, казалось довольно смелым, очень скоро стало реальностью. Клетки, обладающие всеми свойствами плюрипотентных стволовых клеток, были получены из дифференцированных клеток человека (Science, 2007,318: 1917–1920) и мыши (Cell, 2006, 126: 663–676).