Рецоммендед, 2020

Избор Уредника

Ко је највјероватније да ће доживјети 'узнемиреност?'
Шта треба знати о субарахноидном крварењу
Електронска кожа која прати кораке здравственог статуса ближе

Студија истражује како претворити матичне ћелије у моторне неуроне

Матичне ћелије се могу развити у много различитих типова ћелија, као што су мишићне ћелије, црвене крвне ћелије или неурони. С обзиром на њихову посебну регенеративну способност, матичне ћелије се могу користити за лијечење широког спектра болести. Тим истраживача открива нове детаље који су укључени у процес претварања матичних ћелија у моторне неуроне.


Нова истраживања откривају детаље везане за репрограмирање матичних ћелија у моторне неуроне.

Соматске матичне ћелије - које се називају и одрасле матичне ћелије - су недиференциране ћелије које се могу наћи у људском тијелу у ткиву или органу. Њихова улога је да одржавају, обнављају и поправљају ткиво у којем се налазе.

Кроз епигенетичке технике репрограмирања - које је 2006. године увела добитница Нобелове награде Схиниа Иаманака и колеге - ове ћелије су умјетно претворене у неуронске матичне ћелије.

Овај процес је укључивао трансформацију фибробласта - типа ћелије која се налази у везивном ткиву - прво у плурипотентне ћелије, затим у нервне матичне ћелије, и коначно у неуроне.

Међутим, у директном репрограмирању, фаза плурипотентности је прескочена. Ово омогућава да се трансформација одвија на правовремени начин, а такође заобилази и друга ограничења и ризике настанка тумора који се налазе у редовној техници репрограмирања.

Директно репрограмирање је коришћено пре регенерације несталих или оштећених моторних неурона. Нова истраживања откривају детаље процеса трансформације који ће једног дана омогућити истраживачима да створе нове типове ћелија.

Налази су објављени у часопису Целл Стем Целл.

Проучавање директног репрограмирања матичних ћелија

Истраживачи су анализирали промене које се дешавају у ћелијама током процеса директног репрограмирања.

Трансформација траје око 2 дана.

Процес укључује три фактора транскрипције. То су гени који контролишу експресију других гена.

Да би разумели ћелијске и генетске механизме који стоје иза трансформације, истраживачи су анализирали како се ови фактори транскрипције вежу за геном, како се мења експресија гена и како се хроматин мења сваких 6 сати.

Уве Охлер, виши истраживач у Центру за молекуларну медицину Мак Делбруцк у Берлину и један од водећих аутора студије, објашњава зашто су истраживачи били заинтересовани за ове промјене.

"Ћелија у ембриону развија се проласком кроз неколико средњих фаза. Али у директном програмирању ми то немамо: заменимо мрежу транскрипције гена ћелије са потпуно новом одједном, без прогресије кроз посредне фазе. , који је тренутак и кинетика промена хроматина и догађаја транскрипције који директно доводе до коначне ћелијске судбине? "

Уве Охлер, главни аутор

Схаун Махони, професор биохемије и молекуларне биологије у Пенн Статеу и један од водећих аутора рада, објашњава шта им је омогућило да проуче те промене у тако малим детаљима:

"Имамо веома ефикасан систем у којем можемо трансформисати матичне ћелије у моторне неуроне са нечим сличним од 90 до 95 процената успешности додавањем коктела транскрипционих фактора. Због те ефикасности, били смо у могућности да користимо наш систем за изговарање детаље о томе шта се заправо дешава у ћелији током ове трансформације. "

Промена матичних ћелија у моторне неуроне

Истраживачи су открили низ веома сложених, независних промена које заједно конвергирају да би мењају матичне ћелије у моторне неуроне.

Рано у процесу трансформације, два од транскрипционих фактора - Исл1 и Лхк3 - се заједно вежу за геном и активирају ланчану реакцију догађаја који укључује промене у експресији хроматина и гена у ћелијама.

Трећи фактор транскрипције - Нгн2 - дјелује сам, и тако мијења експресију гена.

Касније у процесу, Исл1 и Лхк3 користе промене које је направио Нгн2 да би завршиле трансформацију.

Да би директно програмирање успело, два паралелна процеса морају се успјешно конвергирати.

Замена ћелија може помоћи у лечењу неуродегенеративних болести

Студија не само да детаљно описује изазове технологије замене ћелија, већ и води ка развоју нових, ефикаснијих метода замене оштећених ћелија. Ово се може показати непроцјењивим у лијечењу неких неуродегенеративних болести.

"Постоји велики интерес за генерисање моторних неурона за проучавање основних развојних процеса као и за људске болести као што су АЛС и спинална мишићна атрофија", каже Махони.

"Детаљним механизмима на којима се заснива директно програмирање моторних неурона из матичних ћелија, наша студија не само да информише студију развоја моторних неурона и повезаних болести, већ и информише наше разумевање процеса директног програмирања и може помоћи у развоју техника за генерисање других типова ћелија. "

Схаун Махони, главни аутор

Предности директног репрограмирања укључују чињеницу да се може обавити или ин витро или ин виво. Извођење репрограмирања унутар људског тијела - ин виво - има предност што је локализирано, на мјесту оштећења станица.

Међутим, Естебан Маззони, асистент на Одсјеку за биологију Универзитета у Њујорку и један од водећих аутора нове студије, објашњава да репрограмирање није увијек ефикасно, а још увијек има много непознатих фактора с обзиром на сложеност биолошких процеса.

"Иако има велики терапеутски потенцијал, директно програмирање је генерално неефикасно и не узима у обзир у потпуности молекуларну комплексност", каже Маззони. Али њихова студија наглашава нове, више одрживе методе за замену ћелија.

"Наши налази указују на могуће нове начине за побољшане методе генске терапије. Гледајући унапред, сматрамо да је разумно користити ново стечено знање да би, на пример, манипулисали ћелијама у кичменој мождини да замене неуроне потребне за добровољни покрет који су уништене невољама као што је АЛС. "

Естебан Маззони, главни аутор

Прочитајте како откриће репрограмирања ћелија може довести до третмана за болести ока.

Популарне Категорије

Top