Znajdź zawartość

Zespół profesora Jakoba Hanny z Instytutu Weizmanna stworzył z komórek macierzystych kompletne modele ludzkich embrionów i prowadził ich rozwój poza macicą przez 8 dni. Embriony posiadały wszystkie struktury charakterystyczne dla naturalnie powstałych 14-dniowych embrionów, w tym łożysko, pęcherzyk żółtkowy, kosmówkę i inne tkanki potrzebne do odpowiedniego wzrostu. To znaczące osiągnięcie, gdyż to, co udawało się dotychczas uzyskać z ludzkich komórek macierzystych nie mogło być uznawane za prawdziwe modeli embrionów, gdyż nie posiadało niemal żadnych struktur niezbędnych do rozwoju embrionalnego. Modele embrionu uzyskane przez zespół Hanny posłużą nie tylko do badań nad słabo poznanym najwcześniejszym etapem rozwoju człowieka. A to ten etap jest w wielu momentach kluczowy. W siódmym dniu po zapłodnieniu rozwijający się zarodek zagnieżdża się w macicy, a już 3-4 tygodnie później wykształcają się zawiązki wszystkich narządów. Wszystko rozgrywa się w pierwszym miesiącu, przez pozostałych osiem miesięcy płód głównie rośnie, mówi Hanna. Jednak ten pierwszy miesiąc to dla nas w dużej mierze tajemnica. Nasze embriony stworzone z komórek macierzystych pozwolą na badanie tego okresu w sposób łatwy i etyczny. Rozwój modelowego embrionu bardzo przypomina rozwój prawdziwego ludzkiego embrionu, szczególnie rozwój różnych jest struktur, dodaje uczony. Zespół Hanny korzystał z doświadczeń zdobytych podczas prac na mysim embrionem w komórek macierzystych. W przypadku ludzkiego embrionu naukowcy również nie skorzystali ani z zapłodnionego jaja, ani z macicy. Użyli pluripotencjalnych komórek macierzystych, które mogą różnicować się w wiele – ale nie wszystkie – typów komórek. Część z wykorzystanych komórek pobrali ze skóry dorosłego człowieka, część pochodzi zaś z linii komórkowych od lat hodowanych w laboratorium. Następnie wykorzystali opracowaną przez siebie metodę reprogramowania zmieniając je w komórki na wcześniejszym etapie życia, które mogą różnicować się w dowolny typ komórek. Ten etap odpowiada 7-dniowemu zarodkowi, takiemu, który właśnie zagnieżdża się w macicy. Naukowcy podzielili pozyskane przez siebie komórki na trzy grupy. Ta, która miała rozwinąć się w embrion pozostała bez zmian. Pozostałe dwie grupy poddano działaniu odpowiednich środków chemicznych – bez modyfikacji genetycznych – po to, by rozwinęły się tkanki potrzebne do utrzymania embrionu przy życiu – łożysko, pęcherzyk żółtkowy i kosmówkę. Po wymieszaniu komórek w odpowiednim zoptymalizowanym środowisku, doszło do spontanicznej samoorganizacji i około 1% z nich utworzył embrion. Embrion z definicji sam się rozwija. Nie trzeba mu mówić, co ma robić. Wystarczy uwolnić zakodowany wewnątrz potencjał. Kluczowym elementem jest wymieszanie odpowiednich komórek na samym początku. Gdy się to zrobi, embrion samodzielnie zaczyna się rozwijać, mówi Hanna. Po uzyskaniu embrionu naukowcy przez 8 dni rozwijali go poza macicą, uzyskując etap rozwoju odpowiadający 14-dniowemu zarodkowi. Gdy naukowcy porównali wewnętrzną organizację swojego modelu z ilustracjami i wynikami badań anatomicznych dostępnych w atlasach z lat 60., zauważyli olbrzymie podobieństwa. Ich model zawierał każdą znaną strukturę, znajdowała się ona w odpowiednim miejscu, miała prawidłowe rozmiary i kształt. Embrion wydzielał nawet odpowiednie hormony. Gdy naukowcy je pobrali i umieścili na komercyjnym teście ciążowym, uzyskali wynik dodatni. Wiele wad rozwojowych pojawia się w pierwszych tygodniach życia zarodka, gdy kobieta jeszcze nie wie, że jest w ciąży. Stworzony w Izraelu model pozwoli na poszukiwanie zarówno sygnałów świadczących o prawidłowym, jak i nieprawidłowym rozwoju. Już teraz naukowcy zauważyli, że jeśli do 10 dnia po zapłodnieniu embrion nie zostanie otoczony komórkami tworzącymi łożysko, jego struktury zewnętrzne, jak pęcherzyk żółtkowy, nie rozwijają się prawidłowo. Naukowcy poinformowali też, że na etapie odpowiadającym 7. dniu po zapłodnieniu model składał się ze 120 komórek, a jego średnica wynosiła 0,1 mm. Na etapie 14. dnia był on złożony z około 2500 komórek i mierzył 0,5 mm. « powrót do artykułu

Naukowcy z Politechniki Warszawskiej (PW) i Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu chcą sprawdzić, czy z komórek macierzystych z dziąseł da się wyhodować tak potrzebne trzecie zęby. Postawiliśmy hipotezę, że tkanki dziąsła są w stanie przekształcić się w inne struktury, a szczególnie konkretna grupa komórek macierzystych. Chcemy zbadać możliwości ich wykorzystania. Dowiemy się, jakiego rodzaju tkanki można z nich wytworzyć - opowiada dr hab. inż. Agnieszka Gadomska-Gajadhur z Wydziału Chemicznego PW, kierowniczka projektu SteamScaf. Należy podkreślić, że stomatolodzy doskonale zdają sobie sprawę z potencjału regeneracyjnego jamy ustnej. Wiadomo, na przykład, że w miejscu usuniętego zęba odbudowują się struktura kostna, chrzęstna i nabłonkowa oraz tkanki nerwowe (w końcu nie tracimy czucia w obrębie objętej zabiegiem części żuchwy/podniebienia). Wkład poznański, warszawski i zagraniczny Zespół z Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu zajmie się różnicowaniem komórek; ekipą kieruje prof. dr hab. Bartosz Kempisty z Zakładu Histologii i Embriologii, a od strony stomatologicznej wspiera go dr hab. Marta Dyszkiewicz-Konwińska. Jak podkreślono w komunikacie prasowym PW, celem [naukowców z Poznania] będzie różnicowanie komórek pobranych z dziąseł świńskich w kierunku tkanki kostnej, chrzęstnej lub tkanki nerwowej. Uczeni z Warszawy opracują za to nośnik, na którym komórki macierzyste zostaną osadzone. Tu będą mogły rosnąć i przekształcać się w tkankę. Syntetyzujemy materiały, z których wykonane zostaną te rusztowania. Materiały będą w pełni biozgodne i resorbowane, czyli po pewnym czasie wchłoną się, a także biomimetyczne, bazujące na składnikach obecnych w naszym organizmie. Docelowo chcielibyśmy dostarczyć też pewne czynniki wzrostu dla tych komórek. Co ciekawe, rusztowania będą miały głównie strukturę włóknistą, przypominającą trochę tkaninę - mówi dr hab. inż. Gadomska-Gajadhur. Jeśli wszystko pójdzie z planem, ośrodki z Wielkiej Brytanii i Czech, które specjalizują się w oznaczaniu cech zróżnicowanych komórek, ocenią, czy uzyskana tkanka jest pełnowartościowa. Poza tym określą, czy to tkanka kostna, chrzęstna czy mieszana. Poszukiwanie alternatyw Japończycy potrafią uzyskać w laboratorium zawiązki zębów. Bazują przy tym na komórkach macierzystych pozyskiwanych z krwi pępowinowej z banków. W Japonii takiej krwi jest dużo, jednak w Polsce kiedyś nie było takiej procedury, stąd bardzo skąpe zasoby. Naukowcy szukają zatem alternatyw dla różnych osób, np. seniorów, którzy potrzebują materiałów kościo- lub zębozastępczych. Wbrew pozorom, implanty nie są tak dobrym rozwiązaniem, jak mogłoby się wydawać. Większość ludzi myśli, że w przypadku wypadnięcia zębów są one najprostszym rozwiązaniem. Niestety, każda taka interwencja, wkręcanie czy wyjmowanie implantów, wiąże się z tym, że naturalna kość człowieka osłabia się i następny zabieg jest coraz trudniejszy – mówi dr hab. inż. Gadomska-Gajadhur. Problemem są też choroby autoimmunologiczne. U takich pacjentów często atakowana jest bowiem tkanka przy implancie. Zapalenia wokół implantów (periimplantitis) mogą prowadzić do utraty wszczepu. Jak widać, rozwiązania, które pozwalają skutecznie i na długo odtworzyć fizjologiczne funkcje uzębienia, są na wagę złota. Plany na przyszłość Naukowcy wiążą duże nadzieje z ewentualną realizacją części projektu dot. tkanki nerwowej. Wyhodowane neurony i tkanka nerwowa oznaczają bowiem olbrzymi potencjał w zakresie przeszczepów np. w obrębie rdzenia czy nerwów obwodowych. Już teraz myślimy o projekcie związanym z komórkami macierzystymi, które chcielibyśmy pobierać od pacjentów stomatologicznych. Do modelu świńskiego zmusiła nas sytuacja – mieliśmy etap zaostrzonej pandemii i wykonywano coraz mniej zabiegów ekstrakcji zębów. Baliśmy się, że pozyskamy bardzo mało materiału i zdecydowaliśmy się na ten bardziej dostępny i podobny do ludzkiego. Docelowo myślimy jednak o dużym europejskim projekcie. Odpowiedź, w jakim kierunku będziemy podążać, da nam SteamScaf [projekt „Biomimetyczne, biodegradowalne podłoża komórkowe do różnicowania komórek macierzystych w kierunku osteoblastów i chondrocytów” potrwa do końca przyszłego roku] – podsumowuje badaczka z PW. « powrót do artykułu

Po raz pierwszy w historii wyhodowano i utrzymano przy życiu małpi embrion zawierający ludzkie komórki. Z najnowszego numeru Cell dowiadujemy się, że chińsko-amerykańsko-hiszpański zespół naukowy wprowadził ludzkie komórki macierzyste do małpich embrionów i obserwował, jak się one rozwijają. Uczeni informują, że ludzkie i małpie komórki podlegały podziałowi i wzrostowi. Co najmniej 3 takie embriony przetrwały w warunkach laboratoryjnych przez 19 dni. Badania przeprowadził ten sam zespół, który w ubiegłym roku poinformował, iż w warunkach laboratoryjnych jest w stanie utrzymać przy życiu małpi embrion przez 20 dni od zapłodnienia. W 2017 roku ci sami naukowcy informowali o utworzeniu świńskich i krowich embrionów z ludzkimi komórkami oraz szczurzych embrionów z komórkami myszy. Ostatnie badania podzieliły jednak środowisko naukowe. Specjaliści kwestionują potrzebę tego typu badań z wykorzystaniem bliskich krewnych człowieka. Zwierzęta te nie są wykorzystywane w nauce w taki sposób jak myszy czy inne gryzonie. Są też chronione przez bardziej ścisłe przepisy i zasady etyczne. Tworzenie chimer człowieka z nieczłowiekowatymi będzie napotykało opór społeczny, co może przełożyć się na opór wobec tego typu badań w ogóle. Naukowcy zajmujący się tworzeniem chimer ludzko-zwierzęcych mają nadzieję, że w ten sposób uda się lepiej testować leki czy hodować organy do przeszczepów. Jak zauważa Alfonso Martinez Arias, biolog z Uniwersytetu Pompeu Fabra w Barcelonie, eksperymenty z takimi zwierzętami jak świnie czy krowy są bardziej obiecujące i trudniej tutaj o przekroczenie granic etycznych. Juan Carlos Izpisua Belmonte z Salk Institute for Biological Studies, który brał udział w najnowszych badaniach, zapewnia, że nikt nie myśli o implantowaniu hybrydowego embriona małpie. Celem badań jest lepsze zrozumienie, jak komórki różnych gatunków komunikują się ze sobą w embrionie. Izpisua Belmonte mówi, że prace nad chimerami ludzko-mysimi są o tyle trudne, że to dwa odległe od siebie gatunki, więc ich komórki komunikują się na różne sposoby. Jeśli więc lepiej zrozumiemy sposób komunikacji komórek w chimerach ludzko-małpich, będziemy w stanie poprawić chimery ludzko-mysie, mówi Izpisua Belmonte. Podczas najnowszych eksperymentów naukowcy zapłodnili jaja makaka krabożernego. Sześć dni po zapłodnieniu do 132 embrionów wprowadzono ludzkie pluripotencjalne komórki macierzsyte. W każdym z embrionów rozwijała się unikatowa kombinacja ludzkich i małpich komórek. Embriony umierały też w różnych tempie. W 11. dniu po zapłodnieniu żyło 91 embrionów, w dniu 17. zostało ich tylko 12, a w dniu 19 – zaledwie 3. Magdalena Zernicka-Goetz z California Institute of Technology zauważa, że badania te dowodzą, iż ludzkie komórki macierzyste mogą być wprowadzane do małpich embrionów. Dodaje, że autorzy badań nie byli w stanie kontrolować, w jaki typ komórek rozwiną się ludzkie komórki macierzyste, a jest to kluczowy warunek, by technologie takie wykorzystać np. do hodowli organów. Z kolei Martinez Arias bardziej sceptycznie podchodzi do wyników badań. Zwraca on uwagę, że po 15. dniu od zapłodnienia doszło do śmierci wielu embrionów, a to wskazuje, że ich rozwój był bardzo daleki od prawidłowego. Próby tworzenia chimer ludzi z małpami rodzą spory opór etyczny. Wprowadzane są kolejne przepisy regulujące tę kwestię. W przyszłym miesiącu zostaną opublikowane nowe wytyczne International Society for Stem Cell Research (ISSCR). Obecnie organizacja ta zabrania rozmnażania chimer ludzko-zwierzęcych i rekomenduje większy nadzór nad badaniami, gdzie ludzkie komórki mogą być integrowane w zwierzęcego gospodarza rozwijającego centralny układ nerwowy. Nie wiemy na razie, jakie będą nowe zalecenia. W wielu krajach, w tym w USA, Wielkiej Brytanii i Japonii istnieją przepisy ograniczające badania nad chimerami, do stworzenia  których wykorzystano ludzkie komórki. W roku 2019 Japonia zniosła zakaz prowadzenia badań z użyciem zwierzęcych embrionów zawierających ludzkie komórki i zaczęła badania takie finansować. W 2015 roku amerykańskie Narodowe Instytuty Zdrowia (NIH) wprowadziły moratorium na finansowanie z budżetu federalnego badań, w czasie których ludzkie komórki są wprowadzane do embrionów zwierzęcych. W 2016 pojawiła się propozycja zniesienia moratorium. Do dzisiaj pozostaje ono w mocy. Rzecznik prasowy NIH powiedział, że agencja czeka obecnie na nowe wytyczne ISSCR. « powrót do artykułu

Siódmego marca z przylądka Canaveral wystartowała Space X CRS-20 - misja zaopatrzeniowa do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (MSK). Znajdowało się tam m.in. 250 probówek z Uniwersytetu w Zurychu z ludzkimi somatycznymi/tkankowymi komórkami macierzystymi, nazwanymi także dorosłymi komórki macierzystymi (ang. adult stem cells, ASC). W ciągu miesiąca rozwiną się one w kość, chrząstkę itp. Prof. Oliver Ullrich i dr Cora Thiel z UZH Space Hub chcą w ten sposób przetestować koncepcję produkcji ludzkich tkanek w stanie nieważkości z przeznaczeniem dla medycyny transplantacyjnej i precyzyjnej. Szwajcarzy wspominają też o alternatywie dla eksperymentów na zwierzętach. Wykorzystujemy nieważkość jako narzędzie - wyjaśnia Thiel. Siły fizyczne takie jak grawitacja wpływają na różnicowanie komórek macierzystych oraz na formowanie i regenerację tkanki. Naukowcy zakładają, że ze względu na panującą na MSK mikrograwitację nowo powstałe komórki będą się same organizować w trójwymiarowe tkanki (bez dodatkowej macierzy czy innych struktur pomocniczych). Eksperyment będzie realizowany w mobilnym minilaboratorium - module CubeLab amerykańskiej firmy Space Tango. Moduł składa się z zamkniętego, sterylnego systemu, w którym komórki macierzyste mogą się namnażać i różnicować w stałej temperaturze. Jeśli testy przebiegną pomyślnie, planowane jest stopniowe przejście od małego laboratorium do produkcji na większą skalę. W przyszłości innowacyjny proces można by wykorzystać do uzyskiwania w przestrzeni kosmicznej przeszczepów tkankowych (komórki macierzyste pobierano by od pacjenta). Ulrich wspomina też o zastosowaniach w medycynie precyzyjnej. Sztucznie wytwarzane autologiczne ludzkie tkanki można by wykorzystać do określenia, jaka kombinacja leków najlepiej nadaje się dla danej osoby. Poza tym wyprodukowane w kosmosie ludzkie tkanki i struktury organopodobne mogłyby pomóc w zmniejszeniu liczby eksperymentów na zwierzętach. Duży udział w projekcie ma Airbus (zarówno logistyczny, jak i w zakresie zaprojektowania wnętrza pojemników transportowych). « powrót do artykułu

Japończycy zaproponowali nowy sposób zapobiegania odrzuceniom przeszczepów. Podczas testów posługiwali się indukowanymi pluripotencjalnymi komórkami macierzystymi (ang. induced pluripotent stem cells, iPSCs). Zespół prof. Kena-ichiro Seiny z Instytutu Genetyki Uniwersytetu Hokkaido odkrył, że pozyskane z iPSCs grasiczne komórki nabłonkowe mogą regulować odpowiedź immunologiczną na przeszczep skóry, wydłużając jego przeżywalność. Grasica to narząd wchodzący w skład układu limfatycznego. Znajduje się w śródpiersiu. Jest źródłem limfocytów T, które kontrolują odpowiedź immunologiczną, w tym odrzucenie narządu, i są blisko związane np. z autotolerancją immunologiczną. Podczas wcześniejszych badań występowały problemy z wydajnym pozyskiwaniem grasicznych komórek nabłonkowych z iPSCs. Japończycy stwierdzili jednak, że wprowadzenie ważnego genu grasicy Foxn1 do mysich indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych wspomaga proces różnicowania. Podczas eksperymentów zespół przeszczepiał myszom-biorcom agregaty grasicznych komórek nabłonkowych pozyskanych z iPSCs oraz skórę kompatybilnych genetycznie gryzoni. Okazało się, że gdy w ramach konkretnej procedury zawczasu przeszczepiano grasiczne komórki nabłonkowe, znacząco wydłużało to przeżywalność przeszczepów. « powrót do artykułu

Komórki macierzyste łożyska, zwane Cdx2, regenerują komórki serca po zawale, donoszą naukowcy z Icahn School of Medicine. Ich odkrycie może przyczynić się do powstania nowych standardów leczenia chorób kardiologicznych. Dotychczas sądzono, że komórki Cdx2 regenerują jedynie łożysko podczas wczesnego rozwoju embrionalnego. Nigdy nie wykazano ich zdolności do regenerowania innych organów, dlatego to takie ekscytujące. Odkrycie to może przyczynić się do powstania terapii regeneracji innych organów niż serce. One są superbohaterami świata komórek macierzystych w tym sensie, że potrafią namierzyć miejsce uszkodzenia i dotrzeć bezpośrednio do niego podróżując wzdłuż układu krążenia oraz potrafią uniknąć odrzucenia przez układ odpornościowy gospodarza, mówi główna autorka badań, doktor Hina Chaudhry. Już wcześniej specjaliści z Mount Sinai zauważyli, że różnorodna populacja komórek macierzystych z mysiego łożyska pomaga w naprawie uszkodzonego serca ciężarnej myszy. Podczas najnowszych badań wykazali, że komórki macierzyste z łożyska wędrują bezpośrednio do miejsca uszkodzenia i tam zmieniają się w komórki serca. Celem naukowców było zbadanie, które konkretnie komórki biorą udział w regeneracji serca. Na początku przyjrzeli się komórkom Cdx2, gdyż były one najczęściej występującymi komórkami podczas wcześniejszych badań. Odkryli, że to właśnie Cdx2 stanowią aż 40% wszystkich komórek biorących udział w regeneracji mięśnia sercowego. Aby przetestować właściwości Cdx2 naukowcy wywołali atak serca u trzech grup samców myszy. Jednej z nich wstrzyknięto komórki Cdx2 pobrane z łożyska pod koniec ciąży, drugiej wstrzyknięto komórki łożyska, które nie były komórkami Cdx2, a trzeciej podano sól fizjologiczną. Myszy zbadano za pomocą rezonansu magnetycznego natychmiast po ataku serca oraz trzy miesiące po podaniu komórek lub soli fizjologicznej. Okazało się, że u wszystkich myszy, którym podano komórki Cdx2 doszło do znaczącej regeneracji mięśnia sercowego. W ciągu trzech miesięcy komórki Cdx2 zdołały migrować bezpośrednio do miejsca uszkodzenia, gdzie utworzyły nowe naczynia krwionośne i kardiomiocyty. U pozostałych dwóch grup myszy nie zauważono żadnych oznak regeneracji. Naukowcy zauważyli jeszcze dwie bardzo istotne właściwości Cdx2. Zawierały one wszystkie proteiny embrionalnych komórek macierzystych, co oznacza, że prawdopodobnie mogą regenerować dowolny organ. Ponadto zawierały dodatkowe proteiny, dzięki którym mogły wędrować bezpośrednio do miejsca uszkodzenia, czego zwykłe komórki nie potrafią, ponadto były w stanie unikać układu immunologicznego gospodarza. Po ich wstrzyknięciu nie dochodziło do odrzucenia komórek. To kluczowe właściwości dla rozwoju terapii wykorzystujących ludzkie komórki macierzyste. Byliśmy w stanie wyizolować komórki Cdx2 również z ludzkich łożysk. Mamy nawieję, że dzięki temu opracujemy lepsze niż dotychczas metody leczenia mięśnia sercowego. Do tej pory testowano na ludziach terapie z użyciem komórek, o których z góry nie było wiadomo, czy utworzą komórki serca oraz używano komórek embrionów, co rodziło problemy etyczne oraz problemy z ich dostępnością. Tymczasem na całym świecie łożyska się po prostu wyrzuca, co oznacza, że mamy do czynienia z ich niemal niewyczerpanym źródłem, mówi Chaudhry. Uzyskane wyniki bardzo nas zaskoczyły. Dotychczas żadne inne komórki nie zmieniały się w warunkach laboratoryjnych w kardiomiocyty. Te nie tylko to robiły, ale dokładnie wiedziały, gdzie doszło do uszkodzenia i tam podążały z krwioobiegiem, dodaje doktor Sangeetha Vadakke-Madathil. « powrót do artykułu

Choć zdalne sterowanie komórkami, by przyspieszyć gojenie ran, nadal pozostaje w dziedzinie planów i marzeń, właśnie udało się zrobić duży krok w tym kierunku. Za pomocą bliskiej podczerwieni i wstrzykniętego nanourządzenia DNA udało się pokierować komórki macierzyste do miejsca urazu, co wspomogło regenerację mięśni myszy. Za ruch, namnażanie czy śmierć odpowiadają złożone szlaki sygnałowe. Gdy np. cząsteczki sygnałowe zwiążą się z receptorowymi kinazami tyrozynowymi (ang. receptor tyrosine kinases, RTK) na powierzchni komórki, uruchamiają parowanie receptorów i wzajemną fosforylację. Ten proces może z kolei aktywować inne białka, co ostatecznie prowadzi do ruchu czy wzrostu komórki. Hong-Hui Wang, Zhou Nie i zespół zastanawiali się, czy do komórek dałoby się wprowadzić nanourządzenie, które przeprogramowałoby system i spowodowało, że receptory ulegałyby aktywacji pod wpływem bliskiej podczerwieni, a nie cząsteczek sygnałowych. Naukowcy wybrali bliską podczerwień, bo przenika przez tkanki. Docelowym białkiem był jeden z receptorów RTK - MET. Naukowcy zaprojektowali cząsteczkę DNA, która wiąże się z dwoma receptorami MET jednocześnie, łącząc je i aktywując. By system reagował na światło, wiele kopii sekwencji DNA przyłączono do złotych nanopręcików. Po oświetleniu bliską podczerwienią nanorurki się rozgrzewają i uwalniają DNA, dzięki czemu może ono aktywować receptory. W ramach eksperymentu na myszach przyłączone do nanopręcików DNA wstrzyknięto w miejsce urazu. Zwierzęta naświetlano przez kilka minut bliską podczerwienią. Po 3 dniach okazało się, że u zwierząt z grupy interwencyjnej zaszła silniejsza migracja komórek, a mięsień w większym stopniu się zregenerował. « powrót do artykułu

Naukowcy z Northwestern University wykonali pierwsze kroki w kierunku leczenia endometriozy za pomocą bioinżynierii. Jak pierwsi wykazali, że ludzkie pluripotencjalne komórki macierzyste można przeprogramować tak, by stały się zdrowymi komórkami endometrium. Niewykluczone, że komórki takie dałoby się zaszczepić w macicy i wyleczyć endometriozę. Jako, że byłyby one wykonane z własnych komórek pacjentki, nie istniałoby ryzyko odrzucenia. Endometrioza to bardzo bolesna choroba o nieznanej przyczynie, która powoduje, że komórki endometrium, wyściółki macicy, roznoszą się po ciele chorej i osadzają na różnych organach (nerki, żołądek, jelita, nerwy itd). Dochodzi do regularnych krwawień z tych organów, które z czasem mogą ulec zniszczeniu. Szacuje się, że na endometriozę cierpi około 10% światowej populacji kobiet w wieku rozrodczym, czyli około 200 milionów osób. Dotychczas nie istnieje żaden skuteczny sposób leczenia endometriozy, a choroba może z czasem przekształcić się w nowotwór jajników. Ponadto endometrioza może powodować bezpłodność, gdyż w nieprawidłowym endometrium nie zagnieżdża się jajo. Nowa metoda potencjalnie rodzi nadzieję na zastąpienie nieprawidłowych komórek endometrium prawidłowymi. To kolosalny postęp. Otworzyliśmy drzwi do leczenia endometriozy, mówi doktor Serdar Bulun, który od 25 lat poszukuje sposobu na leczenie endometriozy. Kobiety chorujące na endometriozę cierpią od bardzo młodego wieku. Widziałem nastolatki, które miały tak silne bóle, że już w liceum były uzależnione od opioidów. To niszczy ich zdrowie, życie społeczne i perspektywy na przyszłość, dodaje uczony. Zespół Buluna stworzył zdrowe, prawidłowo reagujące komórki endometrium. Następnym krokiem badań będzie zastąpienie chorych komórek zdrowymi. Mamy nadzieję, że pewnego dnia uda się całkowicie wyeliminować nieprawidłowe komórki z macicy i zastąpić je dobrze działającymi komórkami pozyskanymi z organizmu pacjentki, stwierdza Bulun. W dalekiej przyszłości, prognozuje naukowiec, być może uda się tworzyć z komórek pacjentki całą prawidłowo działającą macicę i wszczepiać ją w miejsce nieprawidłowej. « powrót do artykułu

Namnażanie komórek macierzystych jest bezpośrednio kontrolowane przez autonomiczny układ nerwowy (AUN). Gdybyśmy znaleźli sposób na obranie na cel i kontrolowanie namnażania komórek macierzystych w organizmie, uzyskalibyśmy [wymierne] korzyści medyczne, w tym możność wyłączania namnażania nowotworowych komórek macierzystych lub wywołania namnażania somatycznych komórek macierzystych w miejscach, gdzie zależy nam na powstaniu nowej tkanki - tłumaczy Elizabeth Davis, doktorantka z Uniwersytetu Illinois. Przed badaniami Davis naukowcy wiedzieli, że autonomiczny układ nerwowy jest zaangażowany w namnażanie komórek macierzystych, nie było jednak wiadomo, czy wpływ ten ma charakter pośredni, czy bezpośredni. Wpływ bezpośredni oznaczałby zaś większe implikacje dla farmakoterapii różnych chorób. Gdyby się np. chciało zmienić potencjał regeneracyjny narządu, nie trzeba by stymulować bądź hamować aktywności neuronów. Zamiast tego wystarczyłoby ustalić, jakie neuroprzekaźniki kontrolują namnażanie i później podać je komórkom macierzystym na drodze celowanej aplikacji - opowiada prof. Megan Dailey. Podczas eksperymentów, których wyniki opisano na łamach Physiological Reports, Amerykanie skupili się na komórkach macierzystych z nabłonka jelitowego myszy. Okazało się, że mają one receptory neuroprzekaźników AUN i że neuroprzekaźniki zmieniają ich zachowanie (tego właśnie należało się spodziewać w przypadku zależności bezpośredniej). Wiedzieliśmy, że nerwy AUN wchodzą w bliski kontakt z komórkami nabłonka jelitowego, w tym z komórkami macierzystymi, ale nie mieliśmy pojęcia, czy neuroprzekaźniki mogą się wiązać z komórkami macierzystymi. Kiedy wyizolowaliśmy komórki macierzyste i stwierdziliśmy, że są one wyposażone receptory neuroprzekaźników AUN, zdobyliśmy brakujący element układanki - dodaje Davis. By zademonstrować, że zachowanie komórek macierzystych zmieniło się w wyniku stymulacji przez AUN, naukowcy hodowali komórki nabłonka jelitowego i wystawiali je na oddziaływanie wysokich stężeń 2 neuroprzekaźników: acetylocholiny i noradrenaliny. Acetylocholina jest neurotransmiterem układu przywspółczulnego, a noradrenalina układu współczulnego (bierze udział w reakcji walki lub ucieczki). Kiedy symulowaliśmy aktywację któregoś z tych układów, widzieliśmy spadek namnażania komórek macierzystych - wyjaśnia Dailey, która uważa, że organizm może unikać wkładania energii w produkcję nowych komórek, gdy aktywny jest układ odpowiedzialny za mobilizację organizmu. Szczytowe okresy odpoczynku i trawienia także nie wydają się dobrym czasem na tworzenie nowych komórek; procesy komórkowe związane z trawieniem tworzą bowiem wolne rodniki, które grożą uszkodzeniem nowych komórek. Choć badanie skupiało się na nabłonku jelitowym, Davis i Dailey sądzą, że AUN bezpośrednio kontroluje namnażanie komórek macierzystych także w innych częściach ciała. [...] AUN jest kontrolowany przez [...] ośrodkowy układ nerwowy. Sądzimy, że mózg kontroluje regenerację wszystkich tych tkanek via AUN. « powrót do artykułu

Składniki diety sprawiają, że różne narządy, np. jelito czy jajniki, przechodzą strukturalne zmiany. Mają one utrzymujący się wpływ na metabolizm, a nawet na podatność na nowotwory. Autorzy publikacji z pisma Developmental Cell, którzy prowadzili badania na muszkach owocowych, wyjaśniają, że u Drosophila melanogaster (i u ssaków również) w przewodzie pokarmowym występują 3 główne typy komórek: macierzyste, produkujące hormony i zajmujące się składnikami odżywczymi. Komórki macierzyste mogą zostać zaprogramowane i stać się albo komórkami wytwarzającymi hormony, albo komórkami absorbującymi składniki odżywcze. Rebecca Obniski i jej zespół Carnegie Institution for Science odkryli, że na programowanie komórek macierzystych wpływają składniki diety, zwłaszcza cholesterol, i że szczególnie wrażliwe na to zjawisko są młode zwierzęta. Cholesterol sprzyja przekształcaniu komórek macierzystych w komórki produkujące hormony. Obniżanie ilości cholesterolu w diecie skutkuje za to większą liczbą komórek absorbujących składniki odżywcze. Naukowcom udało się zidentyfikować mechanizm molekularny, za pośrednictwem którego cholesterol oddziałuje na los komórek macierzystych. Amerykanie wyjaśniają, że wyniki sugerują, że niedobór składników odżywczych, zwłaszcza na wczesnych etapach życia, wyzwala przekształcenia w budowie jelit oraz metabolizmie, które utrzymują się przez jakiś czas nawet po zmianie diety. Zwiększa to ryzyko problemów metabolicznych na późniejszych etapach życia. Dzieci niedożywionych matek często zmagają się na późniejszych etapach życia z otyłością. Nasze wyniki mogą wyjaśnić fizjologię tego zjawiska. Akademicy dodają, że lepsze zrozumienie wpływu dostępności składników odżywczych na funkcje jelit może pomóc naukowcom w znalezieniu dietetycznych sposobów na łagodzenie skutków starzenia czy chorób u dorosłych. « powrót do artykułu