Vedci už našli spôsob, ako premeniť ľudské bunky na nové formy, pomocou špeciálnej zmesi chemikálií na postrčenie skromných kožných buniek do pružného tkaniva známeho ako indukované pluripotentné kmeňové bunky.

Napriek tomuto novému životu si tieto špecifické bunky stále uchovávajú niektoré genetické pripomienky svojho času ako plne vyvinutého tkaniva, čo ovplyvňuje ich použitie ako prázdnej tabuľky.

Teraz medzinárodný tím výskumníkov urobil jeden lepší: našiel nový spôsob, ako vymazať pamäť bunky, aby ju bolo možné lepšie preprogramovať na kmeňovú bunku.

To všetko však môže znieť ako nejaká molekulárna mágia Zahŕňa pluripotentné kmeňové bunky (iPSC), ako je známe, sa od roku 2006 používajú v lekárskom výskume na modelovanie chorôb a vývoj liečby.

Ich objav, ktorý urobili dvaja japonskí vedci, otvoril nový svet regeneratívnej medicíny, kde môžu byť embryonálne kmeňové bunky vytvorené z normálnych dospelých ľudských buniek pomocou kombinácie preprogramovacích činidiel.

na Prísľub iPSC je obrovskýPretože sa môžu donekonečna šíriť a viesť k vzniku každého iného bunkového typu v tele, iPSC nie sú len neuveriteľne užitočnými nástrojmi na štúdium chorôb. Slúži aj ako odrazový mostík k individualite Bunkové terapieKtoré môžu nahradiť poškodené alebo choré tkanivo.

V laboratóriu vedci použili indukované pluripotentné kmeňové bunky na rast srdcového tkaniva, ktoré bije ako skutočné srdcové bunky, a vytvorili miniatúrne repliky orgánov nazývaných organoidy.

iPSC nám tiež poskytli jedinečný pohľad na základy bunkového delenia a neurodegeneratívne ochorenia, ako napr. Alzheimerova choroba A Choroby motorických neurónov.

Proces tvorby iPSC však nie je dokonalý: niektoré bunky si zachovávajú epigenetické modifikácie aplikované na svoju DNA v ich diferencovanom stave alebo dokonca podliehajú spontánnym zmenám týchto epigenetických „pamätí“, ktoré môžu ovplyvniť správanie buniek.

„To by mohlo vytvoriť funkčné rozdiely medzi pluripotentnými kmeňovými bunkami a embryonálnymi kmeňovými bunkami, ktoré majú napodobňovať, a špecializovanými bunkami z nich odvodenými neskôr, čo obmedzuje ich použitie.“ vysvetľuje Autor štúdie Ryan Lister, genomický biológ z University of Western Australia.

Lister a jeho kolegovia sa teda snažili pochopiť, kedy sa tieto abnormality objavia počas preprogramovania buniek, a naučiť sa, ako sa im vyhnúť alebo ich vymazať a iné pretrvávajúce stopy.

Tím profiloval génovú expresiu, keď bunky prechádzali procesom preprogramovania, aby zistili, ktoré gény boli zapnuté a kedy.

Veľká časť bunkovej DNA je stočená Veľké proteíny nazývané histónyOchrana tých častí bunkového aparátu, ktorých úlohou je dekódovať gény na proteíny.

V závislosti od toho, kde sú históny umiestnené, bunka nemusí reagovať na chemické signály, ktoré jej vedci posielajú, v takom prípade nesie epigenetickú pamäť prostredníctvom procesu preprogramovania.

Nová metóda, nazývaná transient treatment naivné (TNT) preprogramovanie, napodobňuje resetovanie bunkového genómu, ku ktorému dochádza vo veľmi skorom embryonálnom vývoji, pred a po implantácii embrya do steny maternice.

V sérii experimentov na bunkách vedci ukázať sa Preprogramovanie TNT „účinne vymaže epigenetickú pamäť“, najmä vo vysoko obývaných oblastiach DNA – ale bez vymazania iných dôležitých informácií. vtlačené do genómu.

Vďaka tomu sa preprogramované bunky funkčne aj na molekulárnej úrovni lepšie podobajú embryonálnym kmeňovým bunkám.

„Očakávame, že preprogramovanie TNT zavedie nový štandard pre bunkové terapie a biomedicínsky výskum a výrazne posunie ich pokrok.“ On hovorí Leicester.

„Rieši problémy spojené s konvenčne generovanými indukovanými pluripotentnými kmeňovými bunkami, ktoré, ak nie sú adresované, môžu mať veľmi škodlivé následky pre dlhodobé bunkové terapie.“ Pridať Jia Tan, autor štúdie a bunkový biológ na Monash University v Melbourne.

Štúdia bola publikovaná v r prírody.