• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Nowy finansowany ze środków UE projekt ma na celu zbadanie podziału embrionalnych komórek macierzystych

    28.02.2012. 18:17
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Naukowcy rozpoczęli właśnie realizację finansowanego ze środków UE projektu, w ramach którego będą badać różne sposoby podziału embrionalnych komórek macierzystych.

    Podział embrionalnych komórek macierzystych i tworzenie tkanki odbywa się w ramach procesu nazywanego różnicowaniem. Każda komórka macierzysta może różnicować się na różne rodzaje komórek tkankowych, takich jak neurony, mięśnie czy naczynia krwionośne, a mechanizmy molekularne decydujące o losie danej komórki są bardzo złożone.

    Projekt 4DCELLFATE ("Całościowe poznanie roli kompleksów PRC i NuRD w różnicowaniu komórek macierzystych w stanie zdrowia i choroby") otrzymał prawie 12 mld euro ze środków tematu "Zdrowie" siódmego programu ramowego (7PR). Naukowcy będą badać skomplikowane i dynamiczne mechanizmy białkowe kontrolujące najwcześniejsze etapy różnicowania: kompleksy PRC (polycomb repressive complex) oraz NuRD (nucleosome remodelling and deacetylase), które pełnią decydującą rolę w aktywowaniu i dezaktywowaniu genów w odpowiednim momencie i w odpowiednich typach komórek.

    Znając wpływ tych kompleksów na los komórki, naukowcy mogą stworzyć modele dla różnych chorób, np. raka. Modele takie można wykorzystać zarówno do dalszych badań, jak i do tworzenia indywidualnie dobranych metod leczenia.

    W skład konsorcjum projektu wchodzą przedstawiciele środowisk akademickich i branżowych z Belgii, Danii, Niemiec, Włoch, Hiszpanii, Holandii, Szwecji oraz Zjednoczonego Królestwa. Konsorcjum obejmuje osiem laboratoriów naukowych, trzy małe i średnie przedsiębiorstwa (MŚP) o profilu badawczym oraz jedną dużą firmę farmaceutyczną.

    Koordynator projektu Luciano Di Croce z Centrum Regulacji Genomicznej (CRG) w Barcelonie komentuje nowy projekt: "Ta sieć pozwoliła uzyskać optymalne połączenie specjalistycznej wiedzy, laboratoriów, technik i zasobów, dzięki czemu mamy szansę poznać wreszcie mechanizmy rządzące losem komórek i wykorzystać tę wiedzę w medycynie regeneracyjnej".

    Europejscy badacze będą wspólnie badać, w jaki sposób kompleksy PRC i NuRD funkcjonują w przestrzeni (w genomie) i czasie (podczas różnicowania). W swoich badaniach wykorzystają najnowsze technologie, takie jak biologia strukturalna, mikroskopia świetlna, proteomika, sekwencjonowanie wysokoprzepustowe i modelowanie obliczeniowe.

    Dzięki bliskiej współpracy, partnerzy projektu 4DCELLFATE będą mogli przekształcić wyniki badań laboratoryjnych bezpośrednio w nowe rozwiązania badawcze i medyczne, skupiając się na tworzeniu nowych narzędzi do modyfikowania genomu, udoskonalonych metodach różnicowania komórek macierzystych, nowych modelach obliczeniowych chorób i na koniec - na nowych lekach.

    Oprócz stworzenia nowych metod i modeli chorób, zgromadzona w ramach projektu wiedza pomoże naukowcom w opracowaniu cząsteczek, które, hodowane w próbówkach poza organizmem ludzkim (ex vivo), będą lepiej kontrolowały różnicowanie komórek macierzystych.

    Komórki macierzyste mają ogromny potencjał i są cennym źródłem tkanki ludzkiej. W przyszłości mogą być wykorzystywane do tworzenia tkanek, np. wątroby, w celu badania rozwoju choroby. Mogą także służyć do badania i tworzenia leków, pozwalając na identyfikację błędów w leczeniu i metod usprawniających terapię przy użyciu leków małocząsteczkowych.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Krew pępowinowa - stanowi źródło krwiotwórczych komórek macierzystych oraz komórek mezenchymy. Ta krew jest jedynym źródłem komórek macierzystych niewymagającym używania metod inwazyjnych u dawcy. Anaplazja – brak zróżnicowania lub proces odróżnicowania się komórek, powstawanie z komórek zróżnicowanych nowych pokoleń komórek o coraz to mniejszym stopniu zróżnicowania albo też zatrzymanie różnicowania (dojrzewania) komórki wraz z zachowaną zdolnością do mnożenia się. Charakterystyczna dla nowotworów złośliwych. Obecnie uważa się, że raczej nowotwory powstają z komórek macierzystych niż że dochodzi do procesu odróżnicowania. Komórki iPS (ang. iPSC – induced pluripotent stem cells) – rodzaj pluripotencjalnych komórek macierzystych, które zostały sztucznie otrzymane z nie-pluripotentnych komórek (przeważnie komórek somatycznych dorosłego człowieka) przez wymuszenie ekspresji odpowiednich genów w tych komórkach.

    Pluripotencja (pluripotencjalność) jest zdolnością pojedynczej komórki do zróżnicowania się w dowolny typ komórek somatycznych poza komórkami trofoblastu, które w późniejszych stadiach rozwoju tworzą łożysko. Z pluripotencjalnych komórek macierzystych pochodzących z najwcześniejszego stadium zarodka – 5-dniowej blastocysty biorą początek komórki wszystkich tkanek i narządów. Zaledwie 30-35 tych komórek, z których składa się węzeł zarodkowy blastocysty "gromadzi" instrukcje dla 100 bilionów (10) komórek tworzących ludzki organizm. Terapia komórkowa - rozwijająca się w medycynie gałąź terapii, polegająca na wykorzystaniu ludzkich komórek do regeneracji uszkodzonych tkanek lub narządów pacjenta. Komórki te mogą pochodzić z tego samego pacjenta, lub od dawcy. Metoda ta różni się od przeszczepów tym, że korzysta się w niej nie z całych narządów lub tkanek, ale z wyizolowanych, oczyszczonych i czasem zmodyfikowanych komórek. Do terapii komórkowej często stosuje się komórki macierzyste lub progenitorowe, które posiadają wewnętrzny potencjał regeneracji uszkodzonych tkanek. Przykładowo, ostatnio pojawia się coraz więcej doniesień o skutecznym wykorzystaniu komórek macierzystych pochodzących ze szpiku kostnego do regeneracji mięśnia sercowego po zawale.

    Bank komórek macierzystych (ang. Stem Cell Bank) – zakład biotechnologiczny zajmujący się przechowywaniem dorosłych komórek macierzystych pobieranych typowo z krwi pępowinowej. Multipotencja – zdolność komórek niezróżnicowanych do różnicowania się w różne typy komórek, ale wyłącznie ściśle określonej tkanki (np. komórki szpiku kostnego mogą różnicować się w komórki krwi). Ich linie potomne występują w tkankach organizmów młodocianych i dojrzałych, uczestnicząc w procesach wzrostu i regeneracji.

    Merystemoidy – miejsce w obrębie tkanek stałych, w którym następuje różnicowanie się komórek w kierunku bardziej wyspecjalizowanych. Miejsce takie może charakteryzować się zwiększona aktywnością podziałową. Przykładem są komórki macierzyste aparatów szparkowych lub komórki inicjalne włosków czyli tworów epidermy. Zwykle dochodzi do zahamowania różnicowania się komórek w okolicy merystemoidu, co skutkuje równomiernym rozłożeniem stryktur powstających z merystemoidu. Transdyferencjacja – proces biologiczny polegający na przeprogramowaniu komórek macierzystych, mający na celu osiągnięcie zdolności różnicowania się nie tylko w tkankę, z której pochodzą, ale także w inne tkanki pochodzące nawet z innych listków zarodkowych.

    Metagenomika - bezpośrednie klonowanie, sekwencjonowanie i funkcjonalna analiza materiału ekologicznego izolowanego z różnych nisz ekologicznych.
    W jej skład wchodzi pięć etapów:
    1. Izolacja DNA. Próbka jest pobierana z naturalnego środowiska flory bakteryjnej, zawiera różne typy mikroorganizmów. Komórki bakterii mogą być otwierane za pomocą metod chemicznych, na przykład silnie zasadowe warunki, lub za pomocą metod fizycznych, np. sonifikacja.
    2. Cięcie na mniejsze fragmenty przy pomocy enzymów restrykcyjnych i wklonowanie w wektory.
    3. Wprowadzenie wektorów z insertem z DNA do modelowego organizmu, najczęściej jest to E. coli.
    4. Hodowla komórek na selektywnych mediach. Każda komórka jest początkiem dla kolonii komórek powstałych wskutek podziałów tej pierwszej.
    5. Analiza DNA z metagenomowych bibliotek.

    Komórki satelitarne – komórki macierzyste mięśni szkieletowych. Powstają z mioblastów, które nie zlały się do roboczych komórek mięśniowych, lecz ściśle do nich przylegają. U dorosłego człowieka ich jądra stanowią ok. 5% jąder komórek mięśniowych. Uaktywniają się przy uszkodzeniu lub trenowaniu mięśnia, prowadząc do regeneracji lub przerostu komórek mięśniowych. W warunkach doświadczalnych udaje się je różnicować do innych komórek niż mięśniowe.

    Monocyty – populacja leukocytów stanowiąca 3-8% wszystkich leukocytów obecnych we krwi ). Komórki te, poza dużym rozmiarem, charakteryzują się występowaniem w błonie komórkowej takich markerów, jak: CD45 (charakterystyczny dla wszystkich leukocytów), CD11c, CD14, CD31, CD34 i inne, przy czym jedynie CD14 jest markerem specyficznym dla monocytów i makrofagów . Dojrzałe monocyty, po migracji z krwi do tkanek obwodowych przekształcają się w makrofagi, natomiast nieliczne tego typu komórki posiadają właściwości komórek macierzystych i mogą różnicować się w inne populacje komórek krwi lub nawet innych tkanek . Wspólna progenitorowa komórka limfopoezy (CLP, ang. Common Lymphocyte Progenitor) – komórka wywodząca się w prostej linii od komórki macierzystej hemopoezy (HSC), dająca początek komórkom linii limfoidalnej, czyli limfocytom, komórkom NK oraz limfoidalnym komórkom dendrytycznym. Pod względem morfologii podobna do innych komórek macierzystych i limfoidalnych, nie posiada jednak ani TCR, ani BCR na swojej powierzchni.

    Archeocyt – komórka występująca w mezohylu gąbek. Archeocyty są komórkami totipotencjalnymi – mogą różnicować się w każdy inny typ komórek (np. sklerocyty, kolenocyty, spongocyty). Biorą udział w regeneracji, trawieniu, fagocytozie (z kanałów wodnych). Z podstawowych archeocytów macierzystych powstają archeocyty pierwotne, a z nich archeocyty wtórne, które z kolei mogą przekształcać się w cztero- lub jednojądrowe archeocyty, wyjściowe dla wielu innych komórek.

    Dodano: 28.02.2012. 18:17  


    Najnowsze