Sign in to follow this
Followers
0
"Pilot" DNA do zdalnego sterowania komórkami
By
KopalniaWiedzy.pl, in Medycyna
-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Instytutu Studiów Biologicznych Salk opracowali technikę, która pozwala bezpośrednio przekształcić komórki otwartych ran w nowe komórki skóry. Podejście bazuje na reprogramowaniu do stanu "macierzystopodobnego" (ang. AAV-based in vivo reprogramming).
Przyda się to w leczeniu różnych uszkodzeń skóry (np. stopy cukrzycowej i oparzeń), a także do przeciwdziałania skutkom starzenia czy badania nowotworów skóry.
Nasze obserwacje stanowią wstępny dowód na regenerację in vivo całej trójwymiarowej tkanki, takiej jak skóra, a nie jak wcześniej wykazano, tylko poszczególnych typów komórek - podkreśla prof. Juan Carlos Izpisua Belmonte.
Wrzody skórne są zazwyczaj leczone chirurgicznie; wrzód pokrywa się przeszczepioną skórą. Gdy jest on jednak wyjątkowo duży, lekarzom może być trudno pozyskać odpowiednią ilość skóry. W takich przypadkach izoluje się komórki macierzyste skóry i po etapie hodowli w laboratorium przeszczepia się je pacjentowi. Procedura ta nie zawsze jest jednak skuteczna i wymaga czasu, co może narażać życie chorego.
Izpisua Belmonte i Masakazu Kurita, który ma doświadczenie w chirurgii plastycznej, wiedzieli, że kluczowym krokiem gojenia ran jest migracja albo transplantacja podstawnych keratynocytów. Te macierzystopodobne komórki są prekursorami dla różnych typów komórek skóry. Niestety, duże rany, w których doszło do utraty licznych warstw skóry, nie mają już podstawnych keratynocytów. Nawet jeśli się goją, komórki namnażające się w tym rejonie biorą głównie udział w zamknięciu rany i stanie zapalnym, a nie odbudowie skóry.
Panowie chcieli więc sprawdzić, czy bez pobierania z ciała da się te inne komórki bezpośrednio przekształcić w podstawne keratynocyty. Chcieliśmy uzyskać skórę w miejscu, gdzie nie było skóry, od której można by zacząć - wyjaśnia Kurita.
By ustalić, co trzeba zmienić, reprogramując, naukowcy zaczęli od porównania poziomów białek w 2 typach komórek: zapalnych i keratynocytach. W ten sposób zidentyfikowali 55 czynników - białek i RNA - potencjalnie zaangażowanych w definiowanie unikatowej tożsamości podstawnych keratynocytów. Później metodą prób i błędów i na drodze dalszych eksperymentów zawęzili listę do 4 czynników, które mogłyby pośredniczyć w konwersji do keratynocytów.
Gdy miejscowo potraktowano nimi wrzody skórne myszy, w ciągu 18 dni rozwinął się tu nabłonek. Z czasem rozrósł się i połączył otaczającą skórę nawet w rozległych zmianach. Podczas testów molekularnych czy genetycznych 3 i 6 miesięcy później wygenerowane komórki zachowywały się jak zdrowe komórki skóry.
By zoptymalizować technikę, naukowcy planują kolejne badania. Chcą też przetestować dodatkowe modele wrzodów.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
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 -
By KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Osnabrück University oraz Ozouga Chimpanzee Project są pierwszymi, którzy zaobserwowali, że szympansy celowo nakładają owady na otwarte rany swoje i swoich towarzyszy. Wiele gatunków zwierząt wykazuje zachowania, które możemy porównać do ludzkiego zażywania lekarstw. Zjawisko to zyskało nazwę zoofarmakognozji. Obserwowano je u wielu gatunków, w tym owadów, płazów, ptaków i ssaków. Nasi dwaj najbliżsi krewni, szympansy i bonobo, zjadają rośliny zawierające substancje przeciwrobacze i żują gorzkie liście, które zabijają pasożyty, mówi biolog Simone Pika.
Teraz zaś udokumentowano pierwszy przypadek nakładania materiału pochodzącego od zwierząt na otwarte rany. "Mamy tutaj pierwsze dowody na to, że szympansy celowo łapią owady i nakładają je na rany. Chcemy teraz zbadać potencjalne korzyści, jakie odnoszą z takiego zachowania", mówi prymatolog Tobias Deschner.
Po raz pierwszy zachowanie takie zauważono w 2019 roku. Alessandra Mascaro, ochotniczka pracująca przy projekcie badania szympansów obserwowała szympansicę Suzee. Patrzyłam, jak zajmuje się zranioną stopą swojego nastoletniego syna, Sia. Zauważyłam, że trzyma coś w ustach, wyjmuje i nakłada na ranę syna. Wieczorem przejrzałam wykonane przez siebie nagranie i zauważyłam, że Suzee najpierw wyciągnęła rękę i złapała coś, co wsadziła sobie do ust, a następnie z ust przeniosła to na ranę syna, mówi.
Mniej więcej tydzień później inna badaczka, doktorantka Lara Southern zauważyła podobne zachowanie u samca Freddy'ego. Naukowcy stwierdzili, sposób i miejsce chwytania wskazują, że szympansy łapią latające owady. Przed kolejny rok uczeni z uwagą przyglądali się szympansom, u których widać było otwarte rany. W tym czasie zauważyli 22 tego typu zachowania. W większości przypadków małpy nakładały owady na swoje własne rany.
Niemal rok po pierwszej obserwacji dokonanej przez Mascaro zauważono coś innego. Samiec Littlegray miał głęboką ranę goleni. Carol, samica, która go iskała, nagle złapała owada. Podała go Littlegreyowi, a ten nałożył go sobie na ranę. Następnie Carol i dwa inne dorosłe szympansy dotykały rany i przesuwały w niej owada. Trzy niespokrewnione zwierzęta wykonywały tę czynność najwyraźniej po to, by członek ich grupy odniósł z tego korzyść, mówi Lara Southern.
Naukowcy przypuszczają, że nakładanie owadów ma właściwości przeciwzapalne lub odkażające. Musimy pamiętać, że i ludzie od co najmniej 3400 lat stosują owady w podobny sposób, a współczesna nauka dowiodła, że w ten sposób dostarczają do organizmów antybiotyki i zwalczają wirusy. Nie można jednak wykluczyć, że zaobserwowane zachowanie ma wyłącznie znaczenie kulturowe, a nie medyczne. Podobnie zresztą jak w wielu ludzkich kulturach, gdzie stosowane środki nie mają na celu przynoszenia korzyści zdrowotnych.
Interesują mnie zdolności poznawcze szympansów, dlatego dla mnie najbardziej uderzającym zjawiskiem było obserwowanie, że zwierzęta nie tylko zajmują się swoimi ranami, ale również ranami innych niespokrewnionych zwierząt. Takie przykłady wyraźnie prospołecznego zachowania są rzadko obserwowane u zwierząt innych niż człowiek i myślę, że przekonają one nawet sceptyków, mówi Pika.
W następnym etapie swoich badań naukowcy chcą zebrać owady, jakie nakładały sobie na rany szympansy i sprawdzić, czy ich stosowanie może mieć jakieś znaczenie farmaceutyczne. Ponadto uczeni zamierzają dokładnej sprawdzić, jak przebiegają tego typu interakcje. Kto jest głównym aktorem takich zachowań, a kto głównym odbiorcą tych działań oraz jak przebiega proces społecznego przekazywania wiedzy.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
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 -
By KopalniaWiedzy.pl
Badania kości znalezionych w opactwie dominikanów w Exeter ujawniły, że postrzały z długiego łuku angielskiego były równie śmiercionośne co trafienia ze współczesnej broni palnej. Badane szczątki należały prawdopodobnie do żołnierzy, którzy zginęli w bitwie, zostali pochowani, następnie szczątki ich wydobyto i pochowano w poświęconej ziemi.
Naukowcy, którzy je analizowali, stwierdzili,że strzały całkowicie penetrowały czaszkę. Pozostawiały małą ranę wlotową i dużą wylotową. Strzały były zaprojektowane tak, by w czasie lotu obracały się w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu wskazówek zegara. Działały w tkance na podobieństwo wiertła. W podobny sposób projektowana jest współczesna broń palna. Kule w locie również obracają się w stronę przeciwną do ruchu wskazówek zegara.
Specjaliści z Exeter Archeolodzy, którzy prowadzili prace na miejscu budowy centrum handlowego, przeanalizowali 22 fragmenty kości, 3 zęby, całą czaszkę, kość udową, kość ramienną i kość piszczelową. Na wszystkich kościach widać było ślady ran, prawdopodobnie zadanych przez strzały.
Badanie radiowęglowe wykazały, że większość kości pochodzi z lat 1482–1645. Wiek kości piszczelowej oceniono na lata 1284–1395, a czaszka pochodziła z lat 1405–1447.
Angielski długi łuk był wyjątkowo śmiercionośną bronią. Odegrał on zasadniczą rolę podczas wojny stuletniej. Szczególnie odznaczył się w czasie bitwy pod Agincourt (1415), kiedy to 1500 rycerzy i 7000 łuczników pokonało francuską armię liczącą 14–15 tysięcy żołnierzy.
Badania te mają duże znaczenie dla naszego rozumienia siły rażenia angielskiego długiego łuku, dla rozpoznawania urazów w materiale archeologicznym i dla zrozumienia tego, gdzie chowano ofiary. W średniowieczu śmierć spowodowana przez strzałę, która trafiła w oko lub w twarz miała specjalne znacznie. Duchowni pisarze czasem opisywali ją jako boską karę. Najsłynniejszym przypadkiem „strzały w oku” jest postrzał który, o ile informacje te są prawdziwe, otrzymał król Harold II [Harold Godwinson, ostatni król anglosaskiej Anglii, zginął walcząc z Normanami prowadzonymi przez Wilhelma Zdobywcę – red.] w czasie bitwy pod Hastings w 1066 roku. Teraz lepiej rozumiemy, jak poważne rany to powodowało, mówi profesor Oliver Creighton z University of Exeter, który kierował pracami archeologicznymi.
« powrót do artykułu
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.