Dotychczas podczas przekształcania ludzkich komórek tkanki łącznej - fibroblastów w komórki macierzyste trzeba było najpierw całkowicie je „zresetować” i przywrócić im stan pluripotencji (pełnego niezróżnicowania i możliwości rozwoju w dowolny rodzaj komórek organizmu). Pewnym ograniczeniem tej metody był brak pełnej wiedzy na temat procesów różnicowania się komórek oraz ryzyko zapoczątkowania niekontrolowanego podziału komórek, prowadzącego do nowotworzenia. Jednak w ostatnim czasie udało się przekształcić fibroblasty bezpośrednio w nerwowe komórki macierzyste, z pominięciem etapu przywracania komórkom stanu pluripotencji - informują naukowcy z Case Western Reserve School of Medicine w Ohio.

Wyniki zespołu doktora Tesara, opublikowane 14 kwietnia w Nature Biotechnology, poddają pod dyskusję tezę jakoby pluripotencja była niezbędna do konwersji jednego typu komórek do drugiego. W przeprowadzonych badaniach naukowcy, poprzez zmianę określonych czynników transkrypcyjnych, przekształcili fibroblasty myszy wkomórki prekursorowe dla oligodendrocytów (ang. oligodendrocyte precursor cells; OPCs), tworzących otoczkę mielinową, w mózgu i rdzeniu kręgowym.

Mielina to substancja produkowana w ośrodkowym układzie nerwowym przez oligodendrocyty. Jej zadaniem jest ochrona aksonów wychodzących z ciała komórek nerwowych oraz nadzór nad sygnałami biegnącymi miedzy różnymi partiami ośrodkowego układu nerwowego. Choroby uszkadzające osłonkę mielinową, takie jak stwardnienie rozsiane, czy też hamujące produkcję mieliny (np. chorobaPelizaeusa-Merzbachera; PMD) ograniczają prawidłową komunikację miedzy neuronami, co często prowadzi do upośledzenia procesów poznawczych.

Zdaniem naukowców z Ohio jedną ze strategii w terapii podobnych schorzeń mogłoby być „uzupełnianie” niedoborów mieliny. Wstępnie przeprowadzone badania na modelu mysim wykazały, że przeszczepione komórki prekursorowe oligodendrocytów mogą z powodzeniem tworzyć osłonki mielinowe wokół komórek nerwowych, skutkując redukcją niekorzystnych objawów choroby. Co więcej naukowcy twierdzą, że stosując własne komórki skóry pacjenta możliwe jest wygenerowanie komórek nerwowych genetycznie identycznych z naturalnymi komórkami pacjenta. Pozwala to na uniknięcie problemu immunologicznego odrzucenia, który jest jednym z głównych powikłań po przeszczepach.

„To komórkowa alchemia” – podkreśla dr Paul Tesar, jeden z autorów odkrycia. – „Bierzemy łatwo dostępne komórki i całkowicie odmieniamy ich tożsamość, tak by stały się niezwykle cennym narzędziem w terapii”.

Kolejnym krokiem naukowców ma być powtórzenie eksperymentu z wykorzystaniem komórek ludzkich oraz przeprowadzenie badań klinicznych. W przypadku ich powodzenia możliwe stanie się zastosowanie opisanej metody w leczeniu chorych na stwardnienie rozsiane, leukodystrofie i inne choroby związane z uszkodzeniem otoczki mielinowej.

Anna Jasińska

Źródło:

• http://scitechdaily.com/new-technique-converts-skin-cells-into-functional-brain-cells/
• Najm FJ, Lager AM, Zaremba A, Wyatt K, Caprariello AV, Factor DC, Karl RT, Maeda T, Miller RH, Tesar PJ. Transcription factor–mediated reprogramming of fibroblasts to expandable, myelinogenic oligodendrocyte progenitor cells,” Nature Biotechnology, 2013, doi:10.1038/nbt.2561