211service.com
Pārprogrammētas cilmes šūnas atceras savu pagātni
Lai gan pārprogrammētas cilmes šūnas, kas iegūtas no pilnībā diferencētām pieaugušo šūnām, var pārveidot par jebkāda veida audiem, zinātnieki tagad ir atklājuši, ka tās saglabā atmiņu par to, no kurienes tās nākušas. Šķiet, ka šī atmiņa ietekmē šūnu attīstību; Saskaņā ar pētījumu, kas šodien publicēts tiešsaistē, pārprogrammētas cilmes šūnas tiek vieglāk pārveidotas atpakaļ sākotnējā identitātē Daba . Rezultāti varētu ietekmēt pētījumus par diviem galvenajiem pārprogrammēto cilmes šūnu lietojumiem; pieaugošie centieni pētīt slimības šūnās, kas iegūtas no pacientiem ar šīm slimībām, un aizstājējšūnu terapijas izstrāde.
Kaulu izgatavošana: No ādas iegūtās cilmes šūnas labāk veido kaulu šūnas (pa labi) nekā no asinīm iegūtās cilmes šūnas (pa kreisi), jo āda ir ciešāk saistīta ar kaulu. Kaulu šūnu kolonijas ir parādītas sarkanā krāsā.
Pirms dažiem gadiem pētnieki izstrādāja veidu, kā pārprogrammēt pieaugušo šūnas cilmes šūnās, izmantojot vienkāršu ģenētisko vai ķīmisko faktoru kombināciju, embrijs nav nepieciešams. Tāpat kā embrionālās cilmes šūnas, šīs inducētās pluripotentās cilmes (iPS) šūnas var gan vairoties, gan atšķirties gandrīz jebkura veida audos organismā. Tehnoloģija strauji izplatījās visā pasaulē, nodrošinot veidu, kā izpētīt cilmes šūnas un to iespējamos terapeitiskos ieguvumus bez tehniskiem un ētiskiem šķēršļiem, izmantojot šūnas, kas iegūtas no embrijiem. Bet trīs gadus vēlāk komplikācijas turpina parādīties.
Lai gan iPS šūnas ir izturējušas visus tradicionālos tā sauktās pluripotences testus – spēju diferencēties jebkura veida audos – un šķiet ģenētiski identiskas embriju cilmes šūnām, tām tomēr ir ierobežojumi. Džordžs Deilijs un viņa kolēģi, pētot peļu cilmes šūnas, ir atklājuši, ka šūnas, kas iegūtas no asinīm, spēj labāk diferencēties atpakaļ asins šūnās nekā kaulos; tie, kas iegūti no kauliem, veido sliktas asins šūnas un vēl nabadzīgākus neironus.
Deilija komanda arī salīdzināja peles iPS šūnas ar tām, kurām tika veikta kodolmateriālu pārnešana — šī metode tika izmantota aitas Dollijas klonēšanai. Abas metodes iedarbina dažādus mehānismus, lai atgrieztu šūnu atpakaļ uz cilmes šūnu stāvokli, un iPS šūnu pārprogrammēšanas ķīmiskās metodes šķiet mazāk rūpīgas. iPS šūnas saglabā ķīmiskās modifikācijas savā DNS, kas liecina par to iepriekšējo identitāti, savukārt kodola pārnešana notīra šīferi. (Nebija iespējams veikt līdzīgus eksperimentus ar cilvēka šūnām, jo neviens vēl nav klonējis cilvēka šūnas.)
Rezultāti rada šķēršļus iPS šūnu izmantošanai slimību pamatpētniecībā. Daudzi zinātnieki ir savākuši ādas paraugus no pacientiem ar dažādām slimībām, pārprogrammējot tos atpakaļ uz iPS šūnām un pēc tam mudinot tos diferencēt audos, kurus skārusi slimība. Tas ļauj viņiem pārbaudīt, kā slimība attīstās molekulārā līmenī. Bet, ja slimība ir neiroloģiska, piemēram, Parkinsona slimība, vai jebkas, kas nav saistīts ar ādas audiem, izmaiņas, kas rodas izcelsmes audu dēļ, var maskēt slimības sekas.
Attiecībā uz aizstājējšūnu terapijas izstrādi no iPS šūnām šis atradums var būt svētīgs. Tas ir abpusgriezīgs zobens, saka Deilijs. Ir bijis ļoti grūti izveidot un virzīt iPS šūnu diferenciāciju konkrētos audos. Viņš saka, ka, sākot ar interesējošo audumu, tas var būt vieglāk. Piemēram, lai audzētu jaunas kaulu šūnas, zinātniekiem būtu labāk ņemt kaulu biopsiju no pacienta kā izejmateriālu, nevis sākt ar asinīm vai ādas šūnām.
Otrs pētījums, kas šodien tika publicēts tiešsaistē Dabas biotehnoloģija parāda, ka šīs šūnu atmiņas izgaist pēc tam, kad šūnas ir audzētas secīgās paaudzēs. Kad šūnās notiek simtiem tūkstošu šūnu dalīšanās, šķiet, ka šī atmiņa pazūd, saka Hārvardas cilmes šūnu biologs. Konrāds Hočedlingers , kurš vadīja otro pētījumu. Šūnas kļūst neatšķiramas viena no otras, un šķiet, ka atšķirības, kuras mēs novērojam agri, izzūd. Bet, tā kā plaša kultivēšana var arī ieviest ģenētiskas mutācijas šūnās, tas var nebūt dzīvotspējīgs risinājums šūnu atmiņas tīrīšanai.
Kopumā pētījumi skaidri parāda, ka pētniekiem joprojām ir daudz ko saprast par iPS šūnām. Ja ne cita iemesla dēļ, mums joprojām vajadzētu pētīt kodolenerģijas pārnesi, lai izpētītu, kā daba veic savu programmēšanu, saka Evans Snaiders , kurš vada cilmes šūnu un reģeneratīvās bioloģijas programmu Sanfordas-Bērnhemas Medicīnas pētniecības institūtā Lajolla, Kalifornijā. Snaiders nebija iesaistīts pētījumā. Kodolenerģija ir grūts process, kas nekad nav veiksmīgi veikts cilvēka šūnās un nav iespējams terapeitiskai lietošanai. Bet pat kā pētniecības rīks tas lielākoties ir pazudis, un dažas laboratorijas turpina to pētīt tagad, kad tās var izveidot savas iPS šūnas.