Группа Shinya Yamanaka's ранее показала. что экспрессия 4-х транскрипционных факторов в фибробластах мыши ведет к плюрипотентности клеток, они назвали такие клетки induced pluripotent stem клетки (iPS клетки). Хотя эти клетки имели некоторые характеристики ES клеток - они формировали колонии, могли непрерывно пролиферировать и формировать тератомы - но они были лишены др. признаков; напр., они не давали химер.
Теперь группы Yamanaka, Rudolf Jaenisch, Konrad Hochedlinger и Kathrin Plath представили вторую генерацию iPS клеток. Репрограммирование взрослых и эмбриональных мышиных фибробластов в плюрипотентное состояние индуцировали in vitro посредством эктопической ретровирусной экспрессии 4-х транскрипционных факторов: OCT4, SOX2, c-MYC и KLF4. Но в противоположность предыдущему исследованию все исследовательские группы использовали стратегию строгого отбора для выделения iPS клеток - активацию эндогенных генов Oct4 или Nanog, которые маркируют плюрипотентность ES-клеток.
Второе поколение iPS клеток обнаруживало сходные паттерны генной экспрессии, состояние хроматина и метилирования ДНК с ES клетками. Jaenisch с коллегами показали. что Oct4 и Nanog были гипометилированы в iPS клетках (как и в ES клетках) и что бивалентные гистоновые модификации онтогенетических регуляторов оказывались восстановленными. Подобно ES клеткам, iPS клетки были резистентны к глобальному деметилированию, которое вызывалось с помощью инактивации DNA methyltransferase DNMT1. Группа Hochedlinger и Plath анализировали iPS клетки самок. Эти клетки обладают свойственной им деметиляцией промоторов ключевых генов плюрипотентности, и они реактивировали соматически молчащие Х хромосомы, которые подвергались случайной Х инактивации после дифференцировки и они обнаруживали паттерн глобального метилирования гистонов, который был почти идентичен таковому в ES клетках. Всё это указывает на то, что индуцированное транскрипционными факторами репрограммирование ведет к глобальной реверсии соматического эпигенома в ES-cell-подобное состояние.
iPS клетки оказались также способными формировать жизнеспособные химеры, а следовательно, вносить вклад в зародышевую линию и приводить к генерации живых поздних сроков эмбрионов после инъекции в тетраплоидные бластоцисты. Хотя реактивация c-Myc ретровирусного трансгена может быть результатом образования опухоли - опухоли развивались у 20% потомков - Yamanaka с коллегами предлагают иную стратегию, которая может быть использована для клинического применения, такую как временная экспрессия или использование малых молекул для замещения 4-х генов.
Улучшенный метод, который предусматривает возвращение назад лишь горстки генов до отбора по ES-cell маркерам, указывает на то, что эмбрионы не страдают от создания таких ES-cell-like клеток. Хотя этот метод всё ещё нуждается в некоторой доводке, он открывает перспективы создания заказных ES клеток специфичных для пациентов клеток с помощью простой биопсии кожи.