Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Czy komórki macierzyste wyhodowane w żywym organizmie dają nowe możliwości regeneracji organów?
Czy komórki macierzyste wyhodowane w żywym organizmie dają nowe możliwości regeneracji orga
Naukowcom z Hiszpańskiego Narodowego Centrum Badań nad Rakiem po raz pierwszy udało się wyhodować komórki macierzyste w ciele żywych myszy laboratoryjnych. Do tej pory przeprogramowanie komórek dojrzałych w komórki macierzyste możliwe było jedynie w warunkach in vitro. Dodatkowo udało się otrzymać komórki o właściwościach nigdy wcześniej nie otrzymanych w laboratorium, komórki totipotentne. Czy oznacza to przełom w medycynie regeneracyjnej?

Embrionalne komórki macierzyste to komórki, które mogą różnicować się w każdy typ komórek tworzących wszystkie rodzaje tkanek budujących żywy organizm. Komórki te mają jednak bardzo krótki czas trwania, ograniczony jedynie do pierwszych dni rozwoju embrionalnego żywego organizmu i nie występują w organizmach dorosłych.

 

Naukowcy jednak znaleźli sposób na przeprogramowanie dorosłych komórek w komórki macierzyste. W 2006 roku Shinya Yamanaka przeprogramował dorosłe komórki cofając ich rozwój do poziomu embrionalnego w warunkach in vitro, wprowadzając do komórek geny kodujące białka Oct4, Sox2, cMyc i Klf4. W ten sposób otrzymał tzw. indukowane pluripotentne komórki macierzyste (iPSCs – induced pluripotent stem cells).  Yamanaka swoim odkryciem otwarł nowe możliwości w medycynie regeneracyjnej i otrzymał w 2012 roku nagrodę Nobla.

 

Naukowcy z Hiszpańskiego Narodowego Centrum Badań nad Rakiem poszli o krok dalej, stosując technikę Yamanakiego w żywych myszach. Dzięki inżynierii genetycznej stworzyli myszy, w których cztery geny mogły być aktywowane zależnie od woli. U myszy, u których geny były aktywowane, obserwowano w wielu tkankach i organach cofnięcie się rozwoju dojrzałych komórek do stanu embrionalnych komórek macierzystych. Obserwowano, również pojawienie się potworniaków (teratoma) w wielu organach. Potworniaki to nowotwory, które stanowią mieszankę rozmaitych tkanek wywodzących się z pluripotentnych komórek zarodkowych. Ich pojawienie się świadczyło o tym, iż nastąpiło  przeprogramowanie się komórek in vivo.

Dalsze analizy wykazały, że otrzymane w żywych myszach embrionalne komórki macierzyste miały większe zdolności do różnicowania niż komórki otrzymane in vitro. Miały mianowicie charakter komórek totipotentnych, a dokładnie były równoważne do komórek w zarodku w 72 godzinie  po zapłodnieniu, czyli do moruli.  Komórek takich nigdy wcześniej nie otrzymano w warunkach laboratoryjnych. Co więcej otrzymane in vivo iPSCs miały zdolność do formowania zarodko-podobnych struktur w ciele myszy. Otrzymane komórki macierzyste, przeżywały również poza organizmem myszy w kulturach komórkowych co oznacza, że można mini manipulować w warunkach laboratoryjnych.

 

Doniesienia te mogą oznaczać, że pewnego dnia wystarczy wyhodować odpowiednie komórki w pobliżu niesprawnego organu, a one samodzielnie odbudują uszkodzoną tkankę.

 

Jednak autorzy przyznają, że możliwe terapeutyczne wykorzystanie ich osiągnięcia jest jeszcze odległe, ale ośmielają się twierdzić, iż może ono zmienić kierunek badań nad komórkami macierzystymi w medycynie regeneracyjnej lub w inżynierii tkankowej.

 

Następnym krokiem jest sprawdzenie czy komórki te mogą generować tkanki jak wątroba, nerka czy trzustka.

 

Dla głodnych wiedzy krótki film o tym jak można wyprodukować embrionalne komórki macierzyste w żywym organiźmie.

 

 

 

 

Katarzyna Stankiewicz

Źródła

http://www.eurekalert.org/pub_releases/2013-09/cndi-act090913.php

Abad M., et al. 2013. Reprogramming in vivo produces teratomas and iPS cells with       totipotency features. Nature DOI:10.1038/nature12586

 

KOMENTARZE
Newsletter