Нобелевская премия-2012 по физиологии и медицине
08.10.2012 Нобелевскую премию 2012 по физиологии и медицине получили японский ученый Шинья (Синья) Яманака (Shinya Yamanaka) и британский биолог Джон Бертран Гёрдон (John B. Gurdon) за «открытие того факта, что зрелые клетки могут быть перепрограммированы в плюрипотентные» - способные развиваться в клетки разного типа, кроме эмбриональных. Их работы позволили создать основы получения новых тканей и копий целых организмов.
Индуцированные стволовые клетки
Яманака - выпускник университета Кобе, директор центра прикладных исследований iPS-клеток в Институте передовых медицинских наук Киотского университета, а также сотрудник Глэдстоновского института сердечно-сосудистых заболеваний в США. Яманака возглавляет Международное общество исследований стволовых клеток. За свои разработки ученый получил целый ряд премий.
Гёрдон - выпускник Оксфордского университета, сотрудник института онкологических исследований и эмбриологии в Кембриджском университете, названного в его честь.
Что сделал Яманака...
Стволовые клетки - недифференцированные (незрелые) клетки, имеющиеся во всех многоклеточных организмах. Эти клетки способны развиваться в специализированные, которые формируют различные ткани и органы.
Термин «стволовая клетка» был введен в науку в 1909 российским ученым Александром Максимовым - так он назвал клетки крови, которые способны дать начало нескольким другим типам клеток. В 1960-е было продемонстрировано образование клеток крови из клеток костного мозга, а в 1981 американский биолог Мартин Эванс впервые выделил недифференцированные плюрипотентные (способные развиваться в клетки разного типа, кроме эмбриональных) стволовые клетки из зародыша мыши.
В 1998 американцам Джону Герхарту и Джеймсу Томпсону впервые удалось получить и нарастить культуры эмбриональных стволовых клеток, способных развиваться в различные зрелые клетки и органы. В 1999 журнал Science признал открытие стволовых клеток третьим по значимости событием в биологии после расшифровки двойной спирали ДНК и программы «Геном человека».
Использование эмбрионов для получения стволовых клеток сопряжено с этическими проблемами. Долгое время казалось, что обойти их невозможно, поскольку не было способа повернуть вспять «биологические часы» и вернуть специализированные клетки в их «юность».
Тем сенсационней стали результаты группы Яманаки, разработавшей метод получения стволовых клеток человека из неэмбриональных, а именно iPS-клеток - индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Ученым удалось с помощью генетических манипуляций «перепрограммировать» клетки, которые уже «получили» определенную специализацию в организме.
По мнению многих экспертов, если с помощью метода Яманаки удастся создавать неограниченный запас стволовых клеток, то это позволит «выращивать» нужные ткани организма и произведёт революцию в трансплантологии.
...А что - Гёрдон
Клонирование - точное воспроизведение того или иного живого объекта в каком-то количестве копий. Для получения клона можно использовать ядра стволовых эмбриональных клеток от какого-нибудь раннего эмбриона, которые еще не очень специализировались. Ядра пересаживают в яйцеклетки, из которых удалено собственное ядро, и они, развиваясь в новые организмы, могут образовать клон генетически идентичных животных.
Случаи «естественного» клонирования широко известны у человека - это однояйцевые близнецы, возникающие благодаря естественному разделению оплодотворенной яйцеклетки на две самостоятельно развивающиеся зародышевые клетки.
В 1914 немецкий ученый Ганс Шпеман (Hans Spemann) провел первые опыты по пересадке ядра из 1 клетки в другую. В 1938 он предположил, что существует возможность пересадки ядра 1 клетки в безъядерную яйцеклетку.
В 1940-х российский эмбриолог Георгий Лопашов разработал метод пересадки клеточных ядер в яйцеклетку лягушки. В 06.1948 он отправил в «Журнал общей биологии» статью по материалам своих экспериментов. Но 2 месяцами позже состоялась сессия ВАСХНИЛ, с которой принято отсчитывать начало «лысенковщины» - гонений на передовые российские научные школы в биологии. Набор статьи Лопашова был рассыпан, а его работа забыта.
Позже, в н. 1960-х, методику Лопашова усовершенствовал Гёрдон. Удаляя из яйцеклеток лягушек их собственное ядро, он переносил в них ядра, выделенные из разных, уже специализировавшихся клеток. В конце концов, он стал пересаживать ядра из клеток взрослых лягушек, в частности из эпителия кишечника. Гёрдон добился развития яйцеклеток с чужим ядром до достаточно поздних стадий, а примерно в 2 % случаев особи превращались во взрослых лягушек.
Научный руководитель отдела эпигенетики Института общей генетики имени Вавилова РАН Сергей Киселев заявил, что работы Гёрдона по клонированию живых организмов стали началом развития клеточных технологий. «Исследования Гёрдона положили начало развитию научного направления - они показали необходимость разработки технологии репрограммирования (клеток), то, что это осуществимо». Всегда разработка какой-либо технологии нуждается в совершенствовании ее отдельных этапов. «Яманака предложил более эффективную, чем у Гёрдона, и применимую для людей технологию («перепрограммирования» клеток)».
Многие эксперты, пытавшиеся предсказать «медицинских» лауреатов-2012, в числе возможных кандидатов называли британского ученого Яна Уилмута - «отца» овечки Долли, «созданной» путем клонирования. По мнению Киселева, Уилмута члены комитета «могли взять в команду (лауреатов-2012), а могли и не взять». «Принципиальная возможность клонирования была показана Гёрдоном. Все! Он сделал это впервые в мире. Уилмут лишь повторил это на другом виде - да, на млекопитающих - но он сделал то же клонирование, что и Гёрдон, пусть и улучшив (методику). Если говорить о «Нобеле», то Гёрдон-Яманака - нормальная связка».
Нынешняя награда Гёрдону и Яманаке - 3-я Нобелевская премия за последние 5 лет, присужденная специалистам по клеточной биологии. В 2007 высшей мировой научной награды удостоились Марио Капекки, Оливер Смитис (оба - США) и Мартин Эванс (Великобритания) за изобретение методики, позволяющей вносить изменения в гены живых клеток, а в 2010 в Стокгольм за Нобелевской премией поехал разработчик технологии искусственного оплодотворения британец Роберт Эдвардс. «Эти три премии - признание развития технологий, связанных с клетками, в частности эмбриональными стволовыми клетками».
Заведующая лабораторией генетических основ клеточных технологий Института общей генетики имени Вавилова РАН Мария Лагарькова сказала, что новые нобелевские лауреаты по медицине нашли «рецепты» выращивания клеток отдельных типов и целых тканей, что открывает перспективы борьбы с тяжелыми заболеваниями человека, в т. ч. наследственными. «Эти открытия совершенно потрясающие. Если говорить об открытии Яманаки, то он показал, что можно достаточно несложными манипуляциями из одной клетки сделать другую».
Это дает потенциальную возможность получать определенные типы клеток или тканей для заместительной терапии - например, клетки крови или нейроны. Нынешние технологии позволяют получать здоровые нейроны из клеток кожи людей, больных наследственной формой болезни Паркинсона, и далее использовать для трансплантации. Биология развития в настоящее время - «самое перспективное направление для медицины в области клеточных технологий. Если рассматривать это в историческом аспекте, то, скорее всего, без работ Гёрдона не было бы работ Яманаки».
Оригинал взят в Нобель-2012 по медицине: Джон Гёрдон и Шинья Яманака за перепрограммирование клеток
Перевел инфографику с оф.сайта премии:
Индуцированные стволовые клетки
Яманака - выпускник университета Кобе, директор центра прикладных исследований iPS-клеток в Институте передовых медицинских наук Киотского университета, а также сотрудник Глэдстоновского института сердечно-сосудистых заболеваний в США. Яманака возглавляет Международное общество исследований стволовых клеток. За свои разработки ученый получил целый ряд премий.
Гёрдон - выпускник Оксфордского университета, сотрудник института онкологических исследований и эмбриологии в Кембриджском университете, названного в его честь.
Что сделал Яманака...
Стволовые клетки - недифференцированные (незрелые) клетки, имеющиеся во всех многоклеточных организмах. Эти клетки способны развиваться в специализированные, которые формируют различные ткани и органы.
Термин «стволовая клетка» был введен в науку в 1909 российским ученым Александром Максимовым - так он назвал клетки крови, которые способны дать начало нескольким другим типам клеток. В 1960-е было продемонстрировано образование клеток крови из клеток костного мозга, а в 1981 американский биолог Мартин Эванс впервые выделил недифференцированные плюрипотентные (способные развиваться в клетки разного типа, кроме эмбриональных) стволовые клетки из зародыша мыши.
В 1998 американцам Джону Герхарту и Джеймсу Томпсону впервые удалось получить и нарастить культуры эмбриональных стволовых клеток, способных развиваться в различные зрелые клетки и органы. В 1999 журнал Science признал открытие стволовых клеток третьим по значимости событием в биологии после расшифровки двойной спирали ДНК и программы «Геном человека».
Использование эмбрионов для получения стволовых клеток сопряжено с этическими проблемами. Долгое время казалось, что обойти их невозможно, поскольку не было способа повернуть вспять «биологические часы» и вернуть специализированные клетки в их «юность».
Тем сенсационней стали результаты группы Яманаки, разработавшей метод получения стволовых клеток человека из неэмбриональных, а именно iPS-клеток - индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Ученым удалось с помощью генетических манипуляций «перепрограммировать» клетки, которые уже «получили» определенную специализацию в организме.
По мнению многих экспертов, если с помощью метода Яманаки удастся создавать неограниченный запас стволовых клеток, то это позволит «выращивать» нужные ткани организма и произведёт революцию в трансплантологии.
...А что - Гёрдон
Клонирование - точное воспроизведение того или иного живого объекта в каком-то количестве копий. Для получения клона можно использовать ядра стволовых эмбриональных клеток от какого-нибудь раннего эмбриона, которые еще не очень специализировались. Ядра пересаживают в яйцеклетки, из которых удалено собственное ядро, и они, развиваясь в новые организмы, могут образовать клон генетически идентичных животных.
Случаи «естественного» клонирования широко известны у человека - это однояйцевые близнецы, возникающие благодаря естественному разделению оплодотворенной яйцеклетки на две самостоятельно развивающиеся зародышевые клетки.
В 1914 немецкий ученый Ганс Шпеман (Hans Spemann) провел первые опыты по пересадке ядра из 1 клетки в другую. В 1938 он предположил, что существует возможность пересадки ядра 1 клетки в безъядерную яйцеклетку.
В 1940-х российский эмбриолог Георгий Лопашов разработал метод пересадки клеточных ядер в яйцеклетку лягушки. В 06.1948 он отправил в «Журнал общей биологии» статью по материалам своих экспериментов. Но 2 месяцами позже состоялась сессия ВАСХНИЛ, с которой принято отсчитывать начало «лысенковщины» - гонений на передовые российские научные школы в биологии. Набор статьи Лопашова был рассыпан, а его работа забыта.
Позже, в н. 1960-х, методику Лопашова усовершенствовал Гёрдон. Удаляя из яйцеклеток лягушек их собственное ядро, он переносил в них ядра, выделенные из разных, уже специализировавшихся клеток. В конце концов, он стал пересаживать ядра из клеток взрослых лягушек, в частности из эпителия кишечника. Гёрдон добился развития яйцеклеток с чужим ядром до достаточно поздних стадий, а примерно в 2 % случаев особи превращались во взрослых лягушек.
Научный руководитель отдела эпигенетики Института общей генетики имени Вавилова РАН Сергей Киселев заявил, что работы Гёрдона по клонированию живых организмов стали началом развития клеточных технологий. «Исследования Гёрдона положили начало развитию научного направления - они показали необходимость разработки технологии репрограммирования (клеток), то, что это осуществимо». Всегда разработка какой-либо технологии нуждается в совершенствовании ее отдельных этапов. «Яманака предложил более эффективную, чем у Гёрдона, и применимую для людей технологию («перепрограммирования» клеток)».
Многие эксперты, пытавшиеся предсказать «медицинских» лауреатов-2012, в числе возможных кандидатов называли британского ученого Яна Уилмута - «отца» овечки Долли, «созданной» путем клонирования. По мнению Киселева, Уилмута члены комитета «могли взять в команду (лауреатов-2012), а могли и не взять». «Принципиальная возможность клонирования была показана Гёрдоном. Все! Он сделал это впервые в мире. Уилмут лишь повторил это на другом виде - да, на млекопитающих - но он сделал то же клонирование, что и Гёрдон, пусть и улучшив (методику). Если говорить о «Нобеле», то Гёрдон-Яманака - нормальная связка».
Нынешняя награда Гёрдону и Яманаке - 3-я Нобелевская премия за последние 5 лет, присужденная специалистам по клеточной биологии. В 2007 высшей мировой научной награды удостоились Марио Капекки, Оливер Смитис (оба - США) и Мартин Эванс (Великобритания) за изобретение методики, позволяющей вносить изменения в гены живых клеток, а в 2010 в Стокгольм за Нобелевской премией поехал разработчик технологии искусственного оплодотворения британец Роберт Эдвардс. «Эти три премии - признание развития технологий, связанных с клетками, в частности эмбриональными стволовыми клетками».
Заведующая лабораторией генетических основ клеточных технологий Института общей генетики имени Вавилова РАН Мария Лагарькова сказала, что новые нобелевские лауреаты по медицине нашли «рецепты» выращивания клеток отдельных типов и целых тканей, что открывает перспективы борьбы с тяжелыми заболеваниями человека, в т. ч. наследственными. «Эти открытия совершенно потрясающие. Если говорить об открытии Яманаки, то он показал, что можно достаточно несложными манипуляциями из одной клетки сделать другую».
Это дает потенциальную возможность получать определенные типы клеток или тканей для заместительной терапии - например, клетки крови или нейроны. Нынешние технологии позволяют получать здоровые нейроны из клеток кожи людей, больных наследственной формой болезни Паркинсона, и далее использовать для трансплантации. Биология развития в настоящее время - «самое перспективное направление для медицины в области клеточных технологий. Если рассматривать это в историческом аспекте, то, скорее всего, без работ Гёрдона не было бы работ Яманаки».
Оригинал взят в Нобель-2012 по медицине: Джон Гёрдон и Шинья Яманака за перепрограммирование клеток
Перевел инфографику с оф.сайта премии: