A tudósok most először sikerült teljesen kitörölniük egy sejt memóriáját, mielőtt őssejtté alakították volna

A tudósok már megtalálták a módját, hogy az emberi sejteket új formákká alakítsák, vegyi anyagok speciális keverékével, hogy az alázatos bőrsejteket rugalmas szövetekké lökdék, amelyeket indukált pluripotens őssejteknek neveznek.

Ennek az új életre keltésének ellenére ezek a specifikus sejtek még mindig megőriznek bizonyos genetikai emlékeztetőket arra az időre, amikor teljesen kifejlett szövetként éltek, ami befolyásolja üres lapként való felhasználásukat.

Most egy nemzetközi kutatócsoport jobbat tett: új módot talált a sejt memóriájának törlésére, hogy jobban átprogramozható legyen őssejtté.

Mindez azonban molekuláris varázslatnak tűnhet Beleértve a pluripotens őssejteket Az iPSC-ket 2006 óta használják az orvosi kutatásokban betegségek modellezésére és kezelések kidolgozására.

Két japán tudós felfedezése a regeneratív gyógyászat új világát nyitotta meg, ahol embrionális őssejteket lehet előállítani normál felnőtt emberi sejtekből, átprogramozó szerek kombinációjával.

a Az iPSC-k ígérete óriásiMivel végtelenül terjedhetnek, és minden más sejttípust létrehozhatnak a szervezetben, az iPSC-k nem csak a betegségek tanulmányozásának hihetetlenül hasznos eszközei. Egyben lépcsőfokként is szolgál az egyéniség felé Sejtalapú terápiákAmi pótolhatja a sérült vagy beteg szöveteket.

A laboratóriumban a tudósok indukált pluripotens őssejteket használtak szívszövetek növesztésére, amelyek úgy vernek, mint a valódi szívsejtek, és megtervezték a szervek miniatűr másolatait, az úgynevezett organoidokat.

Az iPSC-k páratlan betekintést engedtek a sejtosztódás alapjaiba, és az olyan neurodegeneratív betegségekbe, mint pl. Alzheimer kór És Motoros neuron betegségek.

Az iPSC-k képződésének folyamata azonban nem tökéletes: egyes sejtek megőrzik a DNS-ükben alkalmazott epigenetikai módosításokat differenciált állapotukban, vagy akár spontán változásokon mennek keresztül ezekben az epigenetikai „emlékekben”, amelyek befolyásolhatják a sejt viselkedését.

„Ez funkcionális különbségeket hozhat létre a pluripotens őssejtek és az utánozni hivatott embrionális őssejtek, valamint a később belőlük származó speciális sejtek között, ami korlátozza felhasználásukat.” Magyarázza A tanulmány szerzője, Ryan Lister, a Nyugat-Ausztrál Egyetem genomikus biológusa.

Ezért Lister és kollégái arra törekedtek, hogy megértsék, mikor jelennek meg ezek a rendellenességek a sejt újraprogramozása során, és megtanulják, hogyan lehet elkerülni vagy törölni őket, valamint az egyéb megmaradt nyomokat.

A csapat a génexpressziót a sejtek átprogramozási folyamata során profiláltatta, hogy lássa, mely gének kapcsolódnak be és mikor.

Beburkolja a sejt DNS-ének nagy részét Nagy fehérjék, úgynevezett hisztonokA sejtrendszer azon részeinek védelme, amelyek feladata a gének fehérjékké történő dekódolása.

Attól függően, hogy a hisztonokat hol helyezték el, előfordulhat, hogy a sejt nem reagál a kémiai jelekre, amelyeket a tudósok küldenek neki, ebben az esetben egy átprogramozási folyamaton keresztül epigenetikus memóriát hordoz.

Az új módszer, az úgynevezett tranziens kezelés naív (TNT) újraprogramozás, a sejt sejtgenomjának visszaállítását utánozza, amely nagyon korai embrionális fejlődésben, az embrió méhfalba történő beültetése előtt és után következik be.

A sejteken végzett kísérletsorozat során a kutatók megjelenik A TNT újraprogramozása „hatékonyan törli az epigenetikus memóriát”, különösen a sűrűn lakott DNS-régiókban – de anélkül, hogy más fontos információkat törölne. rányomva a genomba.

Ennek eredményeként az újraprogramozott sejtek működésükben és molekuláris szinten jobban hasonlítanak az embrionális őssejtekre.

„Arra számítunk, hogy a TNT újraprogramozása új szabványt hoz létre a sejtterápiák és az orvosbiológiai kutatások terén, és nagymértékben előmozdítja a fejlődésüket.” Mondja Leicester.

„Megoldja a hagyományosan előállított pluripotens őssejtekkel kapcsolatos problémákat, amelyek kezelés nélkül nagyon káros következményekkel járhatnak a hosszú távú sejtterápiákban.” Hozzáadás Jia Tan, tanulmány szerzője és sejtbiológusa a melbourne-i Monash Egyetemen.

A tanulmány ben jelent meg természet.