Naukowcy z Freiburg'a opisali po raz pierwszy na czym polega działanie wskazanych substancji w funkcjonowaniu komórek macierzystych. Sox2 i Oct4 są białkami, których efekt działania w komórkach przyrównać można do rezultatu stosowania gumki do ścierania. Proteiny te są w stanie zniwelować, wręcz usunąć wszystkie wcześniej zaprogramowane funkcje w komórce, by w konsekwencji doprowadzić je do stanu komórek pluripotencjalnych. Ostatecznie po takiej transformacji tworzą się faktycznie pluripotencjalne komórki macierzyste. Podobnie jak komórki zarodka, tak te macierzyste komórki mogą rozwinąć się w każdą formę tkanki. Odkrywcy techniki przeprogramowania komórek już w 2012 roku otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny. Jednakże, dotąd naukowcy nie potrafili określić dlaczego białka Sox2 i Oct4 są zdolne do przeprogramowania komórki oraz jaką dokładnie funkcję wspomniane cząsteczki pełnią w zarodku.
Zespół z The Department of Developmental Biology and the Cluster of Excellence BIOSS Centre for Biological Signalling Studies, prowadzony przez Dr Daria Onichtchouk i Prof. Dr Wolfgang Driever przeprowadzał eksperymenty na embrionie danio pręgowanego. Odkryto, że białko Oct4 w zarodku jest początkowo dostarczane przez matkę, a odpowiada za przełączenie tej zależności na poziomie genów zarodka. Doprowadza więc do podjęcia po raz pierwszy procesów niezależnego rozwoju zwierzęcia. Młode komórki zarodkowe mogą dzięki temu rozwinąć się w każdą tkankę i wszystkie typy komórek, odnajdywane w ciele zwierzęcia. Takie same właściwości posiadają kultury komórek zwanych pluripotencjalnymi. Dlatego na tych komórkach w ostatnich latach skupiła się uwaga biomedycznych badań. Eksperci z całego świata mają nadzieję na użycie komórek pluripotencjalnych do regeneracji uszkodzonych organów bez uciekania się do metod opartych o macierzyste komórki zarodkowe.
Naukowcy z Freiburg'a dzięki pracom prowadzonym przez ostatnie kilka lat wygenerowali pluripotencjalne komórki macierzyste. Niestety napotkali problem związany z utrzymaniem ich w stanie stabilnym. Mowa tu o tzw. wystarczającej niezawodności. Jeśli komórki macierzyste są niestabilne, mogą z czasem ulec transformacji w zrakowacenia. Jednak wielkim krokiem naprzód jest możliwość korzystania z sieci regulacyjnych odkrytych u danio pręgowanego. Dzięki temu biolodzy rozwojowi mogą badać jak są tworzone z komórek macierzystych poszczególne typy komórek w ciele i co sprawia, że są one stabilne. Naukowcy podkreślają iż zanim pluripotencjalne komórki będą używane w medycynie, muszą najpierw zyskać gwarancje niezawodności formowania stabilnych tkanek.
red. Izabela Kołodziejczyk
KOMENTARZE