Neurony dopaminowe z komórek skóry

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Zespół z Uniwersytetu w Buffalo odkrył, w jaki sposób zwiększyć liczbę neuronów dopaminowych otrzymywanych z komórek skóry, co daje nadzieję na wykorzystanie ich w leczeniu choroby Parkinsona.

Choć zarodkowe komórki macierzyste stanowiły duży przełom, uzyskanie z nich neuronów dopaminergicznych zajmowało dużo czasu i w wyniku procesu otrzymywano niezbyt dużo komórek. Próbując znaleźć do przekształcania komórki, które łatwo by się pozyskiwało, naukowcy zwrócili się ku skórze. Także i tutaj pojawił się jednak problem niewystarczającej liczebności.

Ostatnio zespołowi ze Szkoły Medycyny i Nauk Biomedycznych im. Jacobsa Uniwersytetu w Buffalo udało się znaleźć sposób na zwiększenie konwersji komórek skóry w neurony dopaminowe. Zidentyfikowano i przezwyciężono główną przeszkodę. Jak twierdzą autorzy publikacji z pisma Nature Communications, funkcję bramkarza pełni czynnik transkrypcyjny p53.

Stwierdziliśmy, że p53 próbuje zachować status quo w komórce - zapobiega zmianie jednego typu komórki w drugi. Gdy obniżyliśmy ekspresję tego białka, stało się coś interesującego: łatwiej nam było przeprogramować fibroblasty w neurony - wyjaśnia prof. Jian Feng.

To genetyczny sposób na zmianę jednej komórki w drugą. Pokazuje nam, że po usunięciu barier możemy traktować komórkę jak platformę programową. Gdybyśmy umieli zidentyfikować kombinacje czynników transkrypcyjnych, które kontrolują, jakie geny są włączone, a jakie wyłączone, moglibyśmy zmieniać odczyt genomu [...] i generować tkanki podobne do występujących w organizmie, z tkanką mózgu włącznie.

Ludzie lubią myśleć, że rzeczy postępują w sposób hierarchiczny, że zaczynamy od pojedynczej komórki i rozwijamy się do dorosłego z ok. 40 bilionami komórek, tymczasem nasze badania pokazują, że nie ma żadnej hierarchii. Wszystkie nasze komórki mają taki sam kod źródłowy jak nasza pierwsza komórka; kod ten jest [po prostu] różnie odczytywany, by wygenerować wszystkie typy komórek organizmu.

Amerykanie ustalili, że czasowanie to kluczowy element procesu. Odkryliśmy, że moment w cyklu tuż przed tym, gdy komórka próbuje sprawdzić środowisko, by upewnić się, że wszystko jest gotowe do duplikacji genomu, to najlepszy czas, gdy komórka jest podatna na zmianę.

Obniżając poziom p53 we właściwym punkcie cyklu komórkowego, za pomocą kombinacji czynników transkrypcyjnych odkrytych w czasie wcześniejszych badań Amerykanie mogli z łatwością zmienić komórki skóry w neurony dopaminergiczne. Manipulacje te uruchamiały ekspresję białka Tet1, które odgrywa ważną rolę w metylacji DNA.

Nasza metoda jest szybsza i o wiele bardziej wydajna. Przy najlepszej z wcześniejszych technik w ciągu ok. 2 tygodni można było uzyskać 5% neuronów dopaminergicznych. Z naszą w 10 dni uzyskujemy aż 60%.

Naukowcy przeprowadzili wiele eksperymentów, udowadniając, że są to działające neurony dopaminergiczne śródmózgowia, do których utraty dochodzi w przebiegu parkinsona.

« powrót do artykułu