Mysz jako fabryka komórek macierzystych
Badacze ze słynnego MIT (Massachusetts Institute of Technology) donoszą o stworzeniu specjalnego szczepu modyfikowanych genetycznie myszy, u których możliwe jest uzyskanie wyjątkowo dużej liczby identycznych komórek macierzystych. Zastosowany zabieg pozwoli na znaczne ułatwienie badań nad tymi niezwykłymi tworami.
Komórki, o których mowa, to tzw. indukowane pluripotentne komórki macierzyste (IPS, od ang. Induced Pluripotent Stem Cells). Każda z nich jest zdolna do podziału, którego wynikiem jest uzyskanie jednej komórki zdolnej do przemiany w dojrzałą komórkę określonej tkanki (proces ten nazywamy różnicowaniem) i drugiej, która zachowuje właściwości IPS. Wyjątkowość zastosowanej techniki polega na tym, że uzyskane komórki macierzyste mają zdolność różnicowania do wielu różnych typów komórek - w organizmie niemodyfikowanego gryzonia komórek obdarzonych taką zdolnością jest bardzo niewiele, co utrudnia ich izolację w celu przeprowadzenia badań. Nie istniały także dostatecznie wydajne procedury pozwalające na uzyskanie znacznych ilości komórek pluripotentnych. Eksperyment naukowców z MIT pozwala na uzyskanie licznej puli takich komórek, które można następnie pobierać z wielu różnych tkanek zwierzęcia.
Doświadczenie, przeprowadzone pod przewodnictwem Mariusa Werniga i Christophera Lengnera, było dość skomplikowane. Jego pierwszym etapem była modyfikacja genetyczna fibroblastów - jednego z rodzajów komórek skóry dorosłej myszy. Efekt taki uzyskano za pomocą specjalnie zmodyfikownego wirusa HIV, który pozwala, podobnie jak jego naturalny odpowiednik, na trwałą integrację przenoszonego genu z DNA gospodarza. Komórki "wzbogacono" w ten sposób w cztery dodatkowe geny związane z regulacją rozwoju i dojrzewania komórek. Wirus został zaprojektowany w taki sposób, by przenoszone przez niego geny aktywowały się po podaniu antybiotyku doksycykliny, dzieki czemu możliwa była precyzyjna regulacja procesu wytwarzania IPS.
Uzyskane pluripotentne komórki macierzyste pobrano od myszy, a następnie wszczepiono do rozwijających się zarodków kolejnego pokolenia gryzoni. Ponieważ wszystkie komórki dojrzewającego organizmu powstają w wyniku podziału komórek macierzystych zarodka, logicznym jest, że znaczny fragment ciała zwierzęcia powstał w wyniku podziału zmodyfikowanych IPS. Oznacza to, że liczne tkanki dojrzewającego gryzonia reagowały na podanie antybiotyku tak samo, jak uzyskane pierwotnie komórki macierzyste.
Zastosowanie tej zawiłej techniki opłaciło się - powstałe dzięki niej myszy wykazywały 20-, a nawet 50-krotnie wydajniejszą produkcję pluripotentnych komórek macierzystych w stosunku do tych uzyskiwanych z pomocą dotychczasowych metod. Oznacza to, że poziom ich wytwarzania jest wystarczająco wysoki, by pobrać je od zwierzęcia i prowadzić na nich badania. Dodatkową zaletą procedury jest fakt, że możliwe jest, w przeciwieństwie do niektórych stosowanych uprzednio protokołów uzyskiwania IPS, przeprowadzenie kompletnego projektu badawczego na identycznych genetycznie komórkach pochodzących od jednego dawcy. Używane dotąd metody często wymuszały na badaczu pobieranie komórek od wielu zwierząt, przez co wyniki były mniej spójne i wiarygodne.
Szczegółowe informacje na temat eksperymentu opisano w czasopiśmie Nature Biotechnology.
Komentarze (0)