Одним из самых знаковых научных открытий за последние десятилетия стали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPsc) – их создатели стали лауреатами Нобелевской премии 2012 года. Это открытие позволило манипулировать взрослыми клетками, возвращая их практически в эмбриональное состояние «чистого листа» и выращивая из них после этого клетки нужного функционала. Сейчас ученые из Университета Мичигана (University of Michigan) пошли дальше и разработали теоретическую модель, которая, возможно, исключит из схемы выше «лишнюю» деталь и позволит перепрограммировать взрослые клетки непосредственно в то, что потребуется специалистам.

Изменение экспрессии генов в клетке контролируют в том числе специальные белки – факторы транскрипции (TF). Они также определяют, как клетка будет расти, делиться и умирать. Именно с помощью факторов транскрипции были «переделаны» первые клетки (что намного позже привело к открытию iPsc). Это произошло в 1989 году, и для перепрограммирования была использована молекула фактора транскрипции MyoD. В 2012 году для того же самого применили факторы транскрипции POU5F1, SOX2, KLF4 и MYC. В 2017 году научные сотрудники во главе с биоинформатиком Индикой Раджапаксе (Indika Rajapakse) продолжили исследование, начатое в 1989 году, скомбинировав полученные тогда данные с последними открытиями в области ДНК и геномных структур. Это позволило создать математический алгоритм, который – по крайней мере, теоретически – может предсказать, какие именно факторы транскрипции нужно использовать и когда, чтобы получить тот или иной результат.

Пока ученые не тестировали свой алгоритм на практике, однако они уже опубликовали статью по результатам научной работы, чтобы другие исследователи также могли вести работу на основании полученных США данных. У алгоритма огромный потенциал – например, с его помощью, если он действительно будет работать в лабораторных условиях, можно перепрограммировать клетки, чтобы они не становились раковыми, а также изменить ситуацию с генетическими нарушениями.