• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Unijny zespół wkracza w przyszłość, przekształcając komórki skóry w komórki mózgu

    14.06.2011. 17:49
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Nowe badania dofinansowane ze środków unijnych dowiodły, że komórki skóry można przekształcić w komórki mózgu za pomocą nowej techniki, która pozwala przeprowadzić proces bez przechodzenia najpierw przez stadium komórek macierzystych.

    W ramach badań, które zostały częściowo dofinansowane przez europejskie konsorcjum na rzecz leczenia chorób neurozwyrodnieniowych za pomocą komórek macierzystych (NEuroStemCell) z budżetu tematu "Zdrowie" Siódmego Programu Ramowego (7PR), zaprezentowano zaskakująco prostą metodę opracowaną przez naukowców z Uniwersytetu w Lund w Szwecji. W artykule opublikowanym w czasopiśmie PNAS zespół wyjaśnia, że technika polega na aktywowaniu trzech genów w komórkach skóry, o których już było wiadomo, iż są aktywne w czasie tworzenia komórek mózgu na etapie płodowym.

    Wykorzystując tę technikę zespół był w stanie uniknąć wielu problemów etycznych, które od dawna nękają badania naukowe nad komórkami macierzystymi.

    Badania nad komórkami macierzystymi, którymi można sztucznie manipulować, aby zamienić je w różnorodne typy komórek do wykorzystania w medycynie regeneracyjnej, pozostają kontrowersyjnie z powodu stosowania komórek embrionalnych i niepewności związanej z potencjalnie utrzymującym się procesem podziału komórek macierzystych prowadzącym do powstania nowotworu.

    Jednakże w ramach nowych badań udało się stworzyć konkretne rodzaje komórek nerwowych z ludzkiej skóry poprzez przeprogramowanie komórek tkanki łącznej (fibroblastów) bezpośrednio w komórki nerwowe. Zmieniając proces i wychodząc od dojrzałych komórek zamiast komórek macierzystych, naukowcy byli w stanie ominąć kwestie etyczne związane z badaniami naukowymi nad embrionalnymi komórkami macierzystymi.

    "Tak naprawdę nie wierzyliśmy, że to się uda - podjęliśmy te prace głównie ze względu na ciekawy charakter eksperymentu. Niemniej szybko spostrzegliśmy, że komórki są zadziwiająco otwarte na instrukcje" - zauważa kierownik naukowy Malin Parmar.

    W toku badań ustalono również, w jaki sposób komórki skóry można pokierować, aby stały się niektórymi typami komórek nerwowych.

    Naukowcy przeprowadzili doświadczenia, w których dalsze dwa geny zostały aktywowane, w wyniku czego powstały komórki mózgowe wytwarzające dopaminę - typ komórek, który obumiera u osób cierpiących na chorobę Parkinsona. Odkrycia mają zatem ogromne znaczenie dla ewentualnej możliwości transplantacji komórek nerwowych samego pacjenta. Ponadto komórki można by również wykorzystywać jako modele chorób w badaniach nad różnymi chorobami neurozwyrodnieniowymi.

    Chociaż wymaga to jeszcze przeprowadzenia dowodu, naukowcy przewidują, że przeszczep komórek nerwowych pacjenta z wykorzystaniem konkretnie przeznaczonych komórek pochodzących od samego pacjenta, zostanie lepiej zaakceptowany przez układ immunologiczny organizmu niż komórki przeszczepione z "obcej" tkanki.

    W odróżnieniu od starszych, wcześniej ustalonych metod przeprogramowywania, w których komórki skóry są zamieniane w pluripotencjalne komórki macierzyste, znane pod nazwą komórek IPS, w bezpośrednim przeprogramowywaniu komórki skóry nie przechodzą przez stadium komórek macierzystych w czasie przekształcania ich w komórki nerwowe.

    Zespół wyjaśnia, że wykorzystanie ich odkrycia wymaga dalszych badań nad przetrwaniem i funkcjonowaniem nowych komórek nerwowych w mózgu przed zastosowaniem techniki w praktyce klinicznej.

    Ostateczny cel to wytwarzanie podstawowych komórek nerwowych potrzebnych pacjentowi po prostu z próbki skóry lub włosów. "To główny cel w perspektywie długofalowej. Mamy nadzieję, że możliwe będzie poddanie pacjenta biopsji, wyhodowanie na przykład komórek wytwarzających dopaminę, a następnie przeszczepienie ich w ramach leczenia choroby Parkinsona" - mówi Malin Parmar.

    Konsorcjum NEuroStemCell opiera się na współpracy wiodących, europejskich naukowców eksperymentalnych i klinicznych, których łączy ten sam cel - zoptymalizować szanse na udane testy kliniczne terapii choroby Parkinsona i Huntingtona za pomocą komórek macierzystych. Celem jest porównanie różnych źródeł komórek macierzystych pod względem ich zdolności do wytworzenia neuronów dopaminergicznych śródmózgowia i neuronów GABA-ergicznych prążkowia, którymi można zastąpić wadliwe komórki nerwowe.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    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. 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.

    Krew pępowinowa - stanowi źródło krwiotwórczych komórek macierzystych oraz komórek mezenchymy. Ta krew jest jedynym źródłem komórek macierzystych niewymagającym używania metod inwazyjnych u dawcy. 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.

    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. Rakowe komórki macierzyste (ang. Cancer stem cells, CSCs) - to inicjalne, niezróżnicowane komórki rakowe (obecne w guzach i nowotworach układu krwiotwórczego), mające możliwość przekształcania się we wszystkie rodzaje komórek tworzących masę nowotworową.
    Jedna z teorii wyjaśniających proces nowotworzenia zakłada, że rakowe komórki macierzyste są prekursorami innych komórek nowotworowych i odgrywają kluczową rolę w powstawaniu raka. Komórki te, w przeciwieństwie do innych komórek rakowych, są rakotwórcze (same w sobie mają zdolność do wywoływania raka). Podejrzewa się, że CSCs są przyczyną występowania przerzutów i nawrotów choroby nowotworowej.

    Bank komórek macierzystych (ang. Stem Cell Bank) – zakład biotechnologiczny zajmujący się przechowywaniem dorosłych komórek macierzystych pobieranych typowo z krwi pępowinowej. Komórki Purkiniego (ang. Purkinje cells) – typ neuronów GABA-ergicznych kory móżdżku. Obok komórek Betza należą do największych neuronów występujących w mózgu człowieka. Aksony komórek Purkiniego dochodzą do istoty białej móżdżku i ulegają przełączeniu na jądra móżdżku i jądra przedsionkowe.

    Komórki NK (ang. Natural Killer – naturalni zabójcy) – główna grupa komórek układu odpornościowego odpowiedzialna za zjawisko naturalnej cytotoksyczności. Komórki NK zostały odkryte w latach 70. XX w. u osób zdrowych, wśród których nie spodziewano się odpowiedzi przeciwnowotworowej. Okazało się, że taka odpowiedź jednak występuje i jest silniejsza niż u osób chorych. Obok komórek NK za taki efekt odpowiadają hipotetyczne komórki NC. Ze względu na swoje właściwości komórki NK są zaliczane do komórek K. Efekt cytotoksyczny jest widoczny już po 4 godz. od kontaktu z antygenem i standardowo testuje się go na linii białaczkowej K562.

    Komórki Lugaro (komórki poziome dwubiegunowe, ang. Lugaro cells) – typ komórek nerwowych występujących w warstwie ziarnistej móżdżku, podtyp komórek ziarnistych dużych (Golgiego). Opisał je w 1907 roku włoski neurohistolog Ernesto Lugaro.

    Kalus, kallus, merystem przyranny – tkanka roślinna powstająca w miejscu zranienia rośliny najczęściej z okolicznych komórek tkanki miękiszowej. Jest to amorficzna masa komórek mająca zwykle postać białego nalotu. Komórki tworzone przez te merystemy powodują stopniowe zabliźnianie się i zarastanie ran. Komórki kallusa są zwykle większe od komórek tkanki macierzystej.

    Dodano: 14.06.2011. 17:49  


    Najnowsze