Nowe neurony z komórek skóry

Pionierska technika umożliwi regenerację tkanki nerwowej

Publikacja: 22.03.2012 18:26

Mikroskopowy obraz komórek wyhodowanych przez niemiecki zespół. Kolorowe znaczniki pomagają w identy

Mikroskopowy obraz komórek wyhodowanych przez niemiecki zespół. Kolorowe znaczniki pomagają w identyfikacji tkanki zmodyfikowanej przez naukowców

Foto: Instytut Maksa Plancka Biomedycyny Molekularnej

Jak ominąć trudności związane z wykorzystaniem komórek macierzystych do odtwarzania ludzkich organów? Przez stosowanie odpowiedniej mieszanki substancji chemicznych. Specjalistom z Instytutu Maksa Plancka Biomedycyny Molekularnej w Münster udało się przerobić dorosłe komórki skóry w komórki dające początek neuronom. Choć brzmi to skomplikowanie, to proces ma szansę na realne zastosowanie w medycynie regeneracyjnej.

Białko kapitańskie

Dziś naukowcy uważają, że bez uniwersalnych komórek macierzystych – takich, które mogą zamienić się w dowolny rodzaj tkanki – o regeneracji w praktyce nie ma mowy. Najlepszym źródłem takich komórek są zarodki. Ponieważ pobieranie ich z zarodków budzi sprzeciw moralny, naukowcy opracowali metodę przeprogramowania dorosłych komórek w macierzyste. Dopiero później nakłania się je do produkcji potrzebnej tkanki. To proces skomplikowany, długotrwały i ryzykowny dla biorcy. Osiągnięcie zespołu Hansa Schölera pozwala te niedogodności wyeliminować.

– Udowodniliśmy, że przeprogramowanie komórek nie wymaga tego pośredniego etapu – mówi Schöler. – Dzięki temu regeneracja tkanek staje się znacznie prostsza.

Pracujący z nim naukowcy wykorzystali zestaw tzw. czynników wzrostu – białek sterujących aktywnością komórek. Odkryli, że działanie jednego z nich, Brn4, skutecznie zamienia komórki skóry w komórki dające początek tkance nerwowej.

– To białko jest prawdziwym "kapitanem", który przejmuje dowodzenie nad statkiem-komórką i prowadzi ją prosto do celu, jakim jest neuralna komórka macierzysta – mówi Schöler. – Po zaledwie paru cyklach komórki takie nie różnią się niczym od oryginalnych komórek znajdujących się w prawdziwej tkance nerwowej.

Tego rodzaju komórki znajdują się w organizmach ludzi w stanie uśpienia. Regeneracja tkanki następuje tylko w niewielkich, wybranych regionach mózgu. Naukowcy zamierzają jednak ten proces przyspieszyć przez produkcję dodatkowych neuralnych komórek macierzystych.

Co najlepsze, omijają tym samym jedno z największych zagrożeń. – Komórki macierzyste są niezwykle plastyczne. W nieodpowiednich warunkach, zamiast zregenerować tkankę, mogą dać początek guzom – wyjaśnia niemiecki badacz. – Dzięki pominięciu tego etapu znacząco obniżamy ryzyko wystąpienia raka. W niezbyt odległej przyszłości będziemy mogli wykorzystać tę metodę do regeneracji organów zniszczonych chorobą lub podeszłym wiekiem.

Prace nad technikami umożliwiającymi przygotowanie tkanek do regeneracji trwają od kilku lat. Naukowcy zamierzają tak przeprogramować m.in. komórki skóry pacjenta (są najłatwiejsze do uzyskania), aby można było z nich wyprodukować neurony. Zostałyby później wszczepione pacjentom np. z chorobą Parkinsona.

Tkanka z hodowli

W 2007 r. naukowcy z Wydziału Medycznego Université Laval w Quebec wyhodowali dojrzałe neurony z komórek prekursorowych wyizolowanych ze skóry człowieka. Już wtedy było wiadomo, że regeneracja tkanki nerwowej nie będzie wymagała korzystania z kontrowersyjnych zarodkowych komórek macierzystych.

W ubiegłym roku naukowcy z Uniwersytetu Columbia pracujący pod kierunkiem prof. Asy Abeliovicha tak przeprogramowali komórki skóry, że od razu zamieniły się w neurony. Ta metoda ma służyć przede wszystkim do testowania leków na schorzenia neurodegeneracyjne. Już zresztą używa się takich komórek do badania leków przeciw alzheimerowi.

Jak ominąć trudności związane z wykorzystaniem komórek macierzystych do odtwarzania ludzkich organów? Przez stosowanie odpowiedniej mieszanki substancji chemicznych. Specjalistom z Instytutu Maksa Plancka Biomedycyny Molekularnej w Münster udało się przerobić dorosłe komórki skóry w komórki dające początek neuronom. Choć brzmi to skomplikowanie, to proces ma szansę na realne zastosowanie w medycynie regeneracyjnej.

Białko kapitańskie

Pozostało 87% artykułu
Nauka
Człowiek poznał kolejną tajemnicę orangutana. Naczelny potrafi się leczyć
Nauka
Czy mała syrenka musi być biała?
Nauka
Nie tylko niesporczaki mają moc
Nauka
Kto przetrwa wojnę atomową? Mocarstwa budują swoje "Arki Noego"
Nauka
Czy wojna nuklearna zniszczy cała cywilizację?