Od skóry do neuronów

Naukowcy pracujący na polu badań nad komórkami macierzystymi postawili kolejny krok do przodu. Przypomnijmy, że komórki te są w stanie namnażać się w sposób nieskończony oraz przekształcać się w komórki wyspecjalizowane, takie jak neurony czy czerwone krwinki. Można jest stosować dzięki temu w terapiach komórkowych, w celu zastąpienia uszkodzonej tkanki bądź leczenia chorób neurodegeneracyjnych.

Jednak z używaniem tych komórek, które w większości pochodzą z embrionów, wiążą się wątpliwości moralne i problemy polityczne.

Aby więc obejść ten problem, naukowcy postanowili znaleźć alternatywy, i już w 2006 udało się opracować technikę programowania każdej wyspecjalizowanej komórki dojrzałej w komórkę macierzystą.

Wyczynu tego dokonali Shinya Yamanaka i John Gurdon, którzy za swoje prace otrzymali Nagrodę Nobla. Nagle stało się możliwe przywracania młodości komórkom poprzez przekształcanie je w indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste, zwane iPSC, które z kolei mogą transformować się w każdy typ tkanki na żądanie, np. w tkankę mózgową.

Niestety, tutaj także pojawił się problem, ponieważ czasami komórki te zamiast w pożądaną tkankę mogą przeistoczyć się w złośliwe nowotwory.

Naukowcy z University of Wisconsin postanowili więc posłużyć się dojrzałymi komórkami skóry, aby wyprodukować z nich neurony, ale bez przechodzenia przez ryzykowny etap komórek macierzystych.

Scenariusz idealny: zero problemów etycznych, proste pobranie próbki skóry, zero ryzyka rozwinięcia się guza, niewielkie ryzyko odrzutu. Prace ukazały się w Cell Reports.

Naukowcy posłużyli się wirusem Sendai, do którego wprowadzili czynniki genetyczne Yamanaka, które kodują czynniki transkrypcji związane z konwersją w iPSC. Użycie wirusa jest mniej ryzykowne, ponieważ nie wchodzi on bezpośrednio do DNA komórek i można go łatwo inaktywować.

Następnie, ludzkie i małpie komórki skóry zostały poddane działaniu tego wirusa przez jeden dzień. Potem komórki hodowano przez miesiąc w specyficznym środowisku, zawierającym szczególne czynniki wzrostu, co doprowadziło do konwersji komórek skóry w nerwowe komórki macierzyste, które są źródłem komórek nerwowych wszelkiego rodzaju.

Technika ta pozwoliła uniknąć stadium iPSC i przejść od razu do bardziej zaawansowanego etapu różnicowania. Komórki następnie wszczepiono do mózgu mysiego noworodka. Okazało się, że rozwijają się normalnie i nie powodują raka.