ARCHIV BUNĚK 17. - Důležitý krok vpřed v expanzi dospělých kmenových buněk.

__ADV__Dospělých kmenových buněk se netýká etická polemika, která se váže k užívání embryonálních kmenových buněk. Dospělé kmenové buňky jsou bohužel někdy k dispozici jen v množstvích nedostatečných k adekvátní léčbě. Genetický výzkum by mohl ukázat cestu k realizovatelné technologii expanze dospělých kmenových buněk, což by mělo mít důležitý vliv na vývoj léčebných metod cukrovky, Alzheimerovy choroby, Parkinsonovy choroby atd.

Vědci objevují mechanismus rozmnožování dospělých kmenových buněk
Zatímco oblast výzkumu  lidských emryonálních kmenových buněk získává obrovské množství veřejnosti, mnoho vědců také zkoumá použití dospělých kmenových buněk k možným léčebným postupům. Tato oblast ale přináší jiné problémy. Přestože výzkum dospělých  kmenových buněk není zatížen kontroverzemi, které obklopují embryonální kmenové buňky, dospělé kmenové buňky jsou nesmírně obtížné izolovat a pak množit v laboratorních podmínkách. Nyní, podle sdělení v květnovém čísle časopisu Cell, výzkumní pracovníci laboratoře ve Whitehead Institute Member s Rudolfem Jaenischem objevili metodu, která vědcům umožní rozmnožovat dospělé kmenové buňky rychle a účinně.

„Tyto poznatky nám poskytují nový pohled na dospělé kmenové buňky a možné využití jejich léčebných potenciálů,“ říká Jaenisch, profesor biologie v MIT.
Tento výzkum se zabývá tzv. Oct4 genem, což je molekula o které víme, že je aktivní v ranném embryonálním stadiu organismu. Základní funkcí genu Oct4 je zachování embrya v nezralém stadiu. Zastává funkci hlídače, zabraňuje embrya v diferenciaci – tj. přeměně v tkáňové specifické buňky. Pokud gen Oct4 pracuje, všechny buňky v embryu zůstávají identické, jakmile vypne, buňky začínají růst jako specifické tkáně, řekněme srdeční, jaterní, atd.

Výzkumný pracovník v Jaenischově laboratoři Kondrad Hochedlinger, experimentoval s genem Oct4, který leží v dospělé tkáni nečinný po dlouhou dobu, aby zjistil, jak působí jeho reaktivace na laboratorní myš. Hochedlinger objevil, že při aktivaci genu, začala myš téměř okamžitě formovat nádory ve střevě a na kůži, tj. v místech kde byl gen aktivní. Jakmile gen inaktivoval, nádory ustopily, z čechož vyplývá, že proces je reversibilní.

Objev, že jednoduché zapnutí a vypnutí genu má tak okamžitý vliv na nádor, byl nečekaný, přestože o genu Oct4 víme, že je aktivní u určitých forem rakoviny varlete a vaječníků. Nicméně, nejprovokativnějším pozáním bylo, že „Oct4 zapřičiňuje růst nádorů tím, že zabraňuje diferenciaci dospělých kmenových buněk v postižených tkáních,“ říká Hochedlinger. Jinými slovy, při aktivním Oct4 se mohou kmenové buňky dělit neomezeně, ale nemohou produkovat zralou tkáň.

Jedním z hlavních problémů při výzkumu dospělých kmenových buněk je, že výzkumní pracovníci je musí rozmnožovat jen v laboratorním prostředí, aby buňky byly léčebně použitelné. Jakmile jsou však dospělé kmenové buňky izolovány, začnou okamžitě dorůstat do designované tkáně. Bylo by ideální, kdyby vědci znali způsob jak docílit toho, aby se jaterní dospělé kmenové buňky dělily v laboratorní misce aniž by formovaly zralou jaterní tkáň.
Tento experiment ukázal, že když Oct4 byl reaktivován, dospělé kmenové buňky pokračovaly v dělení, aniž by formovaly zralou tkáň. Tento typ chování buněk způsobuje v těle savců nádory. Za vhodných laboratorních podmínek může toto být velmi účinný nástroj.

Hochedlinger podotýká: „Toto nám může umožnit použit dospělé kmenové buňky k terapii. Můžeme například odejmout kožní tkáň z lidského těla, dát ji do nádoby, izolovat kožní kmenové buňky a ty pak vystavit prostředí vhodnému pro aktivaci genu Oct4. Aktivace genu způsobí dělení buněk, které zůstávají v jejich kmenovém buněčném stadiu. Díky tomu, že tento proces je reversibilní, je po nárůstu kritického množství buněk možné jejich přenesení zpět do lidského těla, kde pokračují v dalším vývoji zdravé lidské tkáně.“ „Toto může být velmi užitečné k léčbě popálenin,“ dodává Jaenish.

Věci v laboratořích také zkoumají, zda by aktivace Oct4 v tělových buňkách, jako jsou buňky kůže mohla usnadnit přeprogramování těchto buněk při jejich použití jako dárce transplantace jádra. Pokud ano, může to vědcům usnadnit účinnější přizpůsobění embryonálních kmenových buněk, které pak mohou být použity k léčbě nemocí jako je diabetes nebo Parkinsonova choroba.

 

Contact: David Cameron
Whitehead Institute for Biomedical Research

 

Zdroj: ARCHIV BUNĚK

 

Témata: