https://frosthead.com

Powstanie wszechstronnie dorosłej komórki macierzystej

Zacząłeś jako pojedyncza komórka. Dzielił się, podobnie jak jego córki i wnuczki, ostatecznie wytwarzając tryliony komórek o określonych tożsamościach - czerwone krwinki, neurony, komórki mięśnia sercowego, które biły, biły, biły. Odkąd biologowie badali ten proces dojrzewania, wierzyli, że komórki w dorosłej tkance nie mogą łatwo przyjąć zupełnie nowej tożsamości. Ale badacze podważają ten pomysł zaskakującym odkryciem dorosłych komórek, które zachowują swoją elastyczność - możliwym dobrodziejstwem w leczeniu wyniszczających chorób.

Z tej historii

[×] ZAMKNIJ

Naukowcy nie muszą cofać czasu dzięki nowemu przełomowi w dziedzinie komórek macierzystych. (Ilustracja: Scott Bakal) Nowo odkryte komórki macierzyste mogą się wielokrotnie rozmnażać bez uszkodzenia DNA, które promuje raka. (Dr. Somdutta Roy / TLSTY Lab)

Galeria zdjęć

Nowe dzieło jest najnowszym z serii przełomów obejmujących tak zwane pluripotencjalne (dla „wielu potencjałów”) komórki macierzyste, które dają początek każdemu wyspecjalizowanemu typowi komórki. W 1998 r. Naukowcy po raz pierwszy wyizolowali ludzkie zarodkowe komórki macierzyste, ale badania nad nimi zostały utrudnione, ponieważ wymaga to pobrania komórek z odrzuconych ludzkich zarodków. W 2006 roku Shinya Yamanaka z Uniwersytetu w Kioto uniknął kontrowersji etycznych, gdy odkrył, że dorosłe komórki skóry można usunąć z ciała i genetycznie przeprogramować, aby powrócić do stanu pluripotencjalnego. Ta praca przyniosła mu zeszłoroczną nagrodę Nobla.

Zaskakujące w nowym przełomie w dziedzinie komórek macierzystych jest to, że naukowcy nie muszą cofać zegara komórkowego. Patolog molekularny Thea Tlsty i współpracownicy z University of California, San Francisco, badali gojenie się ran w komórkach piersi, o których wiadomo, że dzielą się wściekle w odpowiedzi na obrażenia, kiedy uderzają w niewielki podzbiór niosący cząsteczki powierzchniowe podobne do tych na pluripotencie komórki macierzyste. Około 1 na każde 10 000 komórek piersi wydaje się należeć do klasy komórek macierzystych, które nigdy wcześniej nie były znane, teraz nazywane „endogennymi pluripotencjalnymi komórkami somatycznymi”.

Po umieszczeniu tych komórek na plastikowej płytce i umożliwieniu im duszenia składników odżywczych i czynników wzrostu, o których wiadomo, że sprzyjają rozwojowi komórek mięśnia sercowego, młodszy kolega Tlsty, Somdutta Roy, stworzył komórki serca, które faktycznie biły w naczyniu laboratoryjnym. „Kiedy po raz pierwszy zobaczyła bijące kardiomiocyty, zatańczyła trochę” - mówi Tlsty. „Potem wezwała wszystkich w laboratorium, aby na nie spojrzeli”. Dzięki innym mieszankom składników odżywczych zespół ożywił neurony, kości, tłuszcz i naczynia krwionośne.

Deepak Srivastava z Gladstone Institute of Cardiovascular Disease w San Francisco twierdzi, że jeśli inni badacze mogą powtórzyć odkrycia, takie komórki mogą zostać wykorzystane w terapii komórkami macierzystymi. Chore lub uszkodzone komórki - czy to komórki trzustki, które giną w cukrzycy, czy neurony mózgu zniszczone przez chorobę Parkinsona - mogą kiedyś zostać zastąpione zdrowymi odpowiednikami wytworzonymi z własnych komórek macierzystych pacjenta. Te zamienniki mogą nawet wyhodować nowe narządy. „To, co myśleliśmy o komórce, że jest ona ustalona na swój los, po prostu nie jest prawdą”, mówi Srivastava.

Ale Paul Knoepfler, biolog komórek macierzystych z University of California w Davis, mówi, że jest nieco sceptyczny wobec nowego odkrycia z przyczyn ewolucyjnych. „Dlaczego natura miałaby dawać dorosłej tkance tego rodzaju komórki?” - pyta.

Dalsze testy ujawnią, czy natura obdarzyła nas tą nagrodą. Ale biorąc pod uwagę nasze skromne początki, być może zdolność jednej komórki do przyjęcia zupełnie nowej tożsamości nie powinna być strasznym zaskoczeniem.

Powstanie wszechstronnie dorosłej komórki macierzystej