Bilim insanları ilk kez bir hücrenin hafızasını kök hücreye dönüştürmeden önce tamamen sildi

Bilim insanları, mütevazı cilt hücrelerini uyarılmış pluripotent kök hücreler olarak bilinen esnek dokuya dönüştürmek için özel bir kimyasal karışımı kullanarak insan hücrelerini yeni formlara dönüştürmenin yolunu zaten buldular.

Bu yeni yaşam kiralamasına rağmen, bu spesifik hücreler hala tam gelişmiş doku olarak zamanlarına dair bazı genetik hatırlatıcıları koruyor ve bu da onların boş bir sayfa olarak kullanımını etkiliyor.

Artık uluslararası bir araştırma ekibi daha iyisini yaptı: Bir hücrenin hafızasını silip kök hücre olarak daha iyi yeniden programlanabilmesini sağlayacak yeni bir yol buldu.

Ancak bunların hepsi moleküler bir sihir gibi görünebilir Pluripotent kök hücreler dahil (iPSC’ler) bilindiği üzere 2006’dan bu yana tıbbi araştırmalarda hastalıkları modellemek ve tedavi geliştirmek için kullanılıyor.

İki Japon bilim adamı tarafından yapılan keşif, rejeneratif tıpta yeni bir dünya açtı; burada embriyonik benzeri kök hücreler, yeniden programlama ajanlarının bir kombinasyonu kullanılarak normal yetişkin insan hücrelerinden üretilebiliyor.

the iPSC’lerin vaadi çok büyükSonsuza kadar yayılabildikleri ve vücuttaki diğer tüm hücre türlerini oluşturabildikleri için iPSC’ler yalnızca hastalıkları incelemek için inanılmaz derecede yararlı araçlar değildir. Aynı zamanda bireyselliğe doğru bir basamak görevi görür. Hücre bazlı tedavilerHasar görmüş veya hastalıklı dokuyu değiştirebilir.

Laboratuvarda bilim insanları, gerçek kalp hücreleri gibi atan kalp dokusunu büyütmek ve organoid adı verilen organların minyatür kopyalarını oluşturmak için uyarılmış pluripotent kök hücreleri kullandılar.

iPSC’ler ayrıca bize hücre bölünmesinin temelleri ve nörodejeneratif hastalıklar hakkında benzersiz bir fikir verdi. Alzheimer hastalığı Ve Motor nöron hastalıkları.

Ancak iPSC’leri oluşturma süreci mükemmel değildir: Bazı hücreler, DNA’larına farklılaşmış durumlarında uygulanan epigenetik modifikasyonları korur, hatta hücre davranışını etkileyebilecek bu epigenetik “hatıralarda” kendiliğinden değişikliklere uğrar.

“Bu, pluripotent kök hücreler ile taklit etmeleri amaçlanan embriyonik kök hücreler ve onlardan daha sonra türetilen özel hücreler arasında işlevsel farklılıklar yaratabilir ve bunların kullanımını sınırlayabilir.” Açıklıyor Batı Avustralya Üniversitesi’nde genomik biyolog olan çalışma yazarı Ryan Lister.

Bu yüzden Lister ve meslektaşları, hücrenin yeniden programlanması sırasında bu anormalliklerin ne zaman ortaya çıktığını anlamaya ve bunları ve diğer kalıcı işaretleri nasıl önleyeceklerini veya sileceklerini öğrenmeye çalıştılar.

Ekip, hangi genlerin ne zaman etkinleştirildiğini görmek için hücreler yeniden programlama sürecinde ilerledikçe gen ifadesinin profilini çıkardı.

Hücre DNA’sının büyük bir kısmını sarar Histon adı verilen büyük proteinlerGörevi genleri proteinlere dönüştürmek olan hücresel mekanizmanın parçalarını korumak.

Histonların nereye yerleştirildiğine bağlı olarak hücre, bilim adamlarının kendisine gönderdiği kimyasal sinyallere yanıt vermeyebilir; bu durumda hücre, yeniden programlama süreci yoluyla epigenetik bir hafıza taşır.

Geçici tedavi naif (TNT) yeniden programlama olarak adlandırılan yeni yöntem, embriyonun kendisini rahim duvarına implante etmesinden önce ve sonra, çok erken embriyonik gelişimde meydana gelen bir hücrenin hücresel genomunun sıfırlanmasını taklit eder.

Hücreler üzerinde yapılan bir dizi deneyde araştırmacılar ortaya çıkmak TNT’nin yeniden programlanması, özellikle yüksek nüfuslu DNA bölgelerinde “epigenetik hafızayı etkili bir şekilde siler”; ancak diğer önemli bilgileri silmez. genom üzerine basılmış.

Sonuç olarak, yeniden programlanan hücreler, işlev ve moleküler düzeyde embriyonik kök hücrelere daha iyi benzemektedir.

“TNT’nin yeniden programlanmasının hücre tedavileri ve biyomedikal araştırmalar için yeni bir standart oluşturmasını ve ilerlemelerini büyük ölçüde ilerletmesini bekliyoruz.” o diyor Leicester.

“Geleneksel olarak üretilen uyarılmış pluripotent kök hücrelerle ilişkili sorunları çözüyor ve eğer ele alınmazsa uzun vadeli hücre tedavileri için çok zararlı sonuçlara yol açabilir.” Eklemek Jia Tan, Melbourne’daki Monash Üniversitesi’nde çalışma yazarı ve hücre biyoloğu.

Çalışma şu tarihte yayınlandı: doğa.