Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Zmiana szybkości cyklu komórkowego- klucz do zmiany zaprogramowanego życia każdej komórki?
Zmiana szybkości cyklu komórkowego- klucz do zmiany zaprogramowanego życia każdej komórki?
Naukowcy z Yale University odkryli, że dojrzałe komórki mogą powracać do swojego stanu „młodzieńczego” po zmodyfikowaniu szybkości cyklu komórkowego. Okazuje się, że odpowiednie „przyspieszenie” cyklu komórkowego, może znieść barierę, która wyznaczała jedną, określoną ścieżkę życiową danej komórki. Po „przyspieszeniu” cyklu, komórki stają się podatne na wszelkie zmiany, w tym- w przeistoczenie się w komórki pluripotentne.

Zaprogramowane życie komórki- prawda czy fałasz?

Przez wiele lat przypuszczano, że los każdej komórki jest z góry zaprogramowany. Komórki, wchodząc na wyznaczoną ścieżkę, nie mogą z niej jej już „zawrócić”.  Przykładowo, komórka która miała stać się w przyszłości mięśniem, fragmentem skóry czy kości, nie mogła zmienić swego przeznaczenia.  Przekonanie o zaprogramowanym losie komórek uległo zachwianiu w ostatniej dekadzie, kiedy Japońscy naukowcy – po podaniu kilku prostych faktorów do komórek skóry- wymusili powrót komórek do stanu embrionalnego.  Eksperyment ten wywołał ogromne zamieszanie w naukowym świecie, wśród naukowców zaczęło dominować pytanie: Czy można odwrócić los każdej komórki? 

Gdy w 2012 roku świat obiegła informacja o zdobyciu Nobla przez Shinya Yamanaki, zaczęto zastanawiać się nad możliwością wykorzystania możliwości zmian cyklu komórkowego w terapii wielu schorzeń.  Niestety, proces opisany przez Yamanakiego było stosunkowo powolny, powstał więc pomysł przyspieszenia cyklu komórkowego.

W ostatnim numerze  The Cell, naukowcy z Yale School of Medicine opisali możliwość zmiany wyznaczonego cyklu komórkowego, poprzez „zawrócenie” komórki do początkowych etapów.             Jak tłumaczą, „przyspieszenie cyklu” do pewnej określonej prędkości, pozwala znieść barierę, która wyznaczała jedną, określoną scieżkę dla komórek.  „Nasze badania najłatwiej opisać, wyobrażając sobie stop metalu. Kiedy podgrzewamy go do określonej temperatury, staje się on plastyczny, przez co możemy nadawać mu dowolne kształty. To samo dzieje się z komórkami. Po nadaniu im odpowiedniej „szybkości” cyklu, komórka staje się podatna, wręcz plastyczna na wszelkie zmiany” — powiedział Prof. Shangqin Gup (Yale Steam Cell Center). „ Przyspieszenie cyklu umożlwia zniesienie wszelkich barier, dzięki czemu komórki stają się pluripotentne” — dodaje.

Zespół profesora Guo badał losy komórek krwiotwórczych, dokładnie analizując każdy etap ich cyklu komórkowego. Komórki progenitorowe, w przypadku komórek krwiotwórczych, w normalnym stanie produkują tylko nowe komórki krwi. Indukcja komórek induktorami opisanymi przez Ymanakie’go  często- choć nie zawsze- pozwalała na uzyskanie z tych komórek innych typów komórek, nie koniecznie krwiotwórczych. Zespół profesora Guo odkrył, że zakończenie cyklu komórkowego maksymalnie po  8 godzinach powoduje, że komórki bez problemu stają się pluripotentne.  „To odkrycie  zrewolucjonizuje nasze myślenie dotyczące cyklu komórkowego. Los komórki wcale nie jest przesądzony” powiedział Haifan Lin, prezes Yale Stem Cell Center.

Jak mogą być wykorzystane badania zespołu prof. Guo? Wiele chorób spowodowanych jest zaburzeniami w prawidłowości cyklu komórkowego. Badania nad cyklem i mechanizmami nim rządzącymi być może umożliwią zawrócenie komórek chorych, ze „źle obranej drogi”, dzięki czemu możliwe będzie stworzenie ukierunkowanej terapii wielu chorób.

 

Źródła
  1. Shangqin Guo, Xiaoyuan Zi, Vincent P. Schulz, Jijun Cheng, Mei Zhong, Sebastian H.J. Koochaki, Cynthia M. Megyola, Xinghua Pan, Kartoosh Heydari, Sherman M. Weissman et al. Nonstochastic Reprogramming from a Privileged Somatic Cell State. Cell, 2014 DOI: 10.1016/j.cell.2014.01.020

2.    Yale University. "Cell cycle speed is key to making aging cells young again." ScienceDaily. ScienceDaily, 30 January 2014. <www.sciencedaily.com/releases/2014/01/140130121609.htm>.

 

3.     http://www.sciencedaily.com/releases/2014/01/140130121609

KOMENTARZE
Newsletter