Odkryto jeden z największych sekretów komórek macierzystych
Naukowcy są coraz bliżej poprawy wydajności procesu transformacji dorosłych komórek w komórki macierzyste, co otwiera nowe drzwi dla medycyny regeneracyjnej.
Dorosłe komórki somatyczne (budujące nasze ciało) można cofnąć w rozwoju do stadium komórek macierzystych, ale tylko tego samego rodzaju. To znaczy, że dorosłą komórkę skóry możemy zamienić tylko w komórkę macierzystą skóry - mówimy tym samym o tzw. zjawisku pluripotencji. Ogranicza to możliwości terapeutyczne takich komórek.
We wczesnym etapie rozwoju zarodkowego, istnieją komórki totipotencjalne, które mogą przekształcić się w każdy typ komórek naszego ciała. Naukowcy od lat szukają komórek totipotencjalnych w warunkach laboratoryjnych, ale bez powodzenia.
Komórki totipotencjalne mają wiele unikalnych właściwości i jeszcze nie poznaliśmy ich wszystkich. Naukowcy z Instytutu Helmholtza w Monachium dokonali nowego odkrycia.
- Okazało się, że w komórkach totipotencjalnych - komórkach macierzystych komórek macierzystych - replikacja DNA zachodzi w innym tempie niż w innych, bardziej zróżnicowanych komórkach. Jest ona znacznie wolniejsza niż w jakimkolwiek innym badanym przez nas typie komórek - powiedział Tsunetoshi Nakatani, pierwszy autor nowego badania. Replikacja DNA jest jednym z najważniejszych procesów biologicznych. W ciągu całego życia, za każdym razem, gdy komórka się dzieli, tworzy dokładną kopię swojego DNA, tak aby powstałe komórki potomne miały identyczny materiał genetyczny. Ta fundamentalna zasada umożliwia wierne dziedziczenie materiału genetycznego.
Okazuje się, że w komórkach totipotencjalnych szybkość replikacji DNA jest niska.
- To doprowadziło nas do pytania: Jeśli uda nam się zmienić szybkość, z jaką replikuje się DNA, czy możemy poprawić przeprogramowanie komórek w komórki totipotencjalne? - zapytał Tsunetoshi Nakatani.
W przeprowadzonym eksperymencie naukowcy rzeczywiście zaobserwowali, że spowolnienie szybkości replikacji DNA - np. poprzez ograniczenie substratu, który komórki wykorzystują do syntezy DNA - zwiększa wydajność przeprogramowania, czyli szybkość, z jaką komórki mogą przekształcić się w inny typ komórki.
- To niesamowite. Przez lata badaliśmy komórki totipotencjalne, aby dowiedzieć się, w jaki sposób natura uczyniła je tak niewiarygodnie zdolnymi do generowania wszystkich typów komórek naszego ciała. Jest to podstawowa strategia naszych badań w kierunku medycyny regeneracyjnej. Ta nowa koncepcja jest bardzo prosta, ale niezwykle ważna i wierzymy, że stanowi ogromny postęp w terapii komórkami macierzystymi - podsumowała Maria-Elena Torres-Padilla, biorąca udział w badaniu.
