Znajdź zawartość

Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda opracowali nową metodę hodowli komórek, która ma szansę stać się krokiem milowym w dziedzinie biologii molekularnej. Udało im się pobrać komórki skóry, a następnie wytworzyć z nich nowe, niemal identyczne z komórkami macierzystymi (SC, od ang. Stem Cells - "komórki pnia"). W zależności od woli badaczy możliwe jest także stymulowanie ich do transformacji nowotworowej, w wyniku której powstają tzw. nowotworowe komórki macierzyste. Odkrycie Amerykanów pozwoli na "modelowanie" nowotworu w zależności od potrzeb związanych z określonym eksperymentem. Do tej pory naukowcy korzystali z tzw. linii komórkowych, które wyprowadzano z guzów od określonych pacjentów, a następnie utrzymywano w hodowli. Tak uzyskany materiał poddawano ewentualnej modyfikacji genetycznej, by dopasować go do potrzeb eksperymentu. System ten miał oczywiście wiele zalet, lecz zmuszał badaczy do korzystania z gotowych modeli, które nie zawsze odpowiadały oczekiwaniom eksperymentatorów. Fabrice Roegiers, eksperymentująca z komórkami macierzystymi w centrum badań nad rakiem Fox Chase Cancer Center w Filadelfii, dostrzega również możliwość zastosowania odkrycia swoich kolegów w medycynie: Dzięki temu odkryciu będziemy w stanie nauczyć się identyfikować już na wczesnym etapie rozwoju te nowotwory, które w przyszłości będą bardziej agresywne. Pozwoli to na lepsze dopasowanie terapii. Wyniki badań opublikowano w najnowszym numerze czasopisma Cell - Stem Cell. Wynika z nich, że komórki macierzyste nowotworu przypominają pod wieloma względami te pobrane od embrionów. Oznacza to, że są bardziej "elastyczne" pod względem możliwości rozwoju od SC rozsianych w tkankach. Te ostatnie mają jedynie zdolność przemiany (różnicowania) w komórki określonego typu, tzn. budujące tkankę, w której się znajdują. Do tej pory hipoteza o istnieniu nowotworowych komórek macierzystych była często podważana z powodu niewielkiej wiedzy na ich temat. Były ciężkie w hodowli w laboratorium, przez co trudno było je scharakteryzować i prowadzić na nich badania. Wielu naukowcow wierzyło także, że nie istnieją wewnątrz guza wyspecjalizowane SC, lecz za jego rozwój odpowiadają te tworzące główną masę nowotworu. Udany eksperyment zespołu z Uniwersytetu Stanforda może skłonić część środowiska akademickiego do zmiany poglądów. Przed przystąpieniem do badań Amerykanie przeanalizowali dogłębnie dotychczasową wiedzę na temat komórek macierzystych. Zauważyli, że istnieją wśród nich dwie grupy: jedna skupiała komórki zbliżone do tych występujących u płodu, zaś druga miała wiele cech wspólnych z komórkami macierzystymi rozsianymi w tkankach dorosłych ludzi. Kolejnym etapem eksperymentu było zidentyfikowanie cech, które charakteryzują nowotwór oraz odnalezienie genów, których ekspresja wpływa na stopień jego złośliwości. W wyniku eksperymentu ustalono, że do kierowania procesem przemiany komórek nabłonkowych skóry w macierzyste wystarcza manipulacja aktywnością zaledwie jednego genu, zwanego Myc (jego nazwa pochodzi od mielocytomatozy, rodzaju nowotworu pochodzącego ze szpiku kostnego). Aktywacja tego genu w komórkach skóry powoduje ich stopniową przemianę w kierunku komórek macierzystych, lecz jego nadmierne pobudzenie może powodować powstanie guza nowotworowego. Umiejętność ścisłej kontroli różnicowania (a także procesu odwrotnego, tzn. wytwarzania SC z kom. dojrzałych) pozwoliłaby z jednej strony na produkcję precyzyjnie "zaprojektowanych" linii nowotworowych, z drugiej zaś stanowiłaby ważny krok naprzód w rozwoju terapii z udziałem komórek macierzystych. Odkrycie Amerykanów może też mieć znaczenie poznawcze - umiejętność kontroli procesów biologicznych zachodzących wewnątrz tkanek pozwoli na sprawne manipulowanie ich właściwościami. Może to znacznie ułatwić przeprowadzenie wielu eksperymentów.