Oamenii de stiinta se orienteaza spre produse chimice pentru nevoia de a reprograma celulele
Cercetatorii de la Scripps Research Institute au facut un mare pas inainte in dorinta de a descoperi o modalitate sigura in reprogramarea celulelor umane mature si de a le transforma in celule stem, care mai apoi sa se transforme in alte tipuri de celule, cum ar fi celule pentru nervi, inima, ficat, etc.
Capacitatea de a transforma celule adulte mature, cum ar fi celule ale pielii, in celule stem are implicatii potentiale profunde pentru tratamentul multor boli.
In studiul In studiul publicat pe 3 decembrie 2010 privind Celulele Stem, Profesorul Doctor Sheng Ding de la Scripps Research Associate, anunta descoperirea unui cocktail chimic de mici molecule, care, cu ajutorul unei gene numite Oct4, permite reprogramarea celulelor umane de piele in celule stem.
"Scopul nostru final este sa generam celule stem induse pluripotent cu mici molecule definite". Acest lucru ar oferi o metoda fundamental noua si un adantaj semnificativ asupra metodelor anterioare, cum ar fi manipularea genetica, sau manufacturarea materialului bilogic, care este mult mai greu de manufacturat.
Folosind mici compusi moleculari pentru a reprograma celule umane adulte in starea lor initiala pluripotenta – capabile sa se transforme in toate celelalte tipuri de celule – putem evita controversa etica privind cercetarea celulelor stem embrionare si deschide calea spre producerea la scara larga a celulelor stem ce pot fi folosite, fara costuri mari si in cantitati consistente la dezvoltarea unor medicamente. Tratamente pentru Alzheimer, Parkinson si multe alte boli ar putea fi posibile daca noile celule ar putea fi create din celulele pacientului, ca sa inlocuiasca celulele distruse de boala, sau de accidente.
Folosirea Genelor in Produsele Chimice
Cercetatorii au descoperit in anul 2007 ca celulele mature complet formate, cum ar fi celulele pielii, ar putea fi "reprogramate" ca sa devina pluripotente folosind patru gene de transcriere. O problema ridicata de aceasta tehnica este ca aceste gene, odata inserate intr-o celula, altereaza in mod permanent ADN-ul celulei gazda.
"Se creaza multe preocupari atunci cand genomul celulei gazda este manipulat" spune Ding. "O preocupare majora este ca, de vreme ce cela patru gene sunt (cauzatoare de cancer) oncogene, ele ar putea induce tumori, sau ar putea intrerupe functionarea altor gene normale".
Din cauza acestui pericol, oamenii de stiinta au cautat metode care sa induca reprogramarea fara folosirea acestor celule cauzatoare de cancer. Metoda pe care a experimentat-o laboratorul Ding – folosind mici molecule sintetice – reprezinta o abordare fundamental diferita fata de metodele anterioare.
"Ne indreptam in prezent spre crearea medicamentelor definite in totalitate de produse chimice, unde cunoastem fiecare component si stim cu exactitate ce face acesta, fara a cauza daune genetice", spune Ding.
Un Taram Complet Nou
Oamenii de stiinta stiu de cel putin 50 de ani ca identitatea unei celule este reversibila daca i se da semnalul corect – celulele merg mai departe devenind mature, celule functionale, sau pot merge inapoi devenind celule primitive. Pentru ca reprogramarea unei celule sa fie sigura si suficient de practica ca sa fie folosita in terapia celulara, cercetatorii au cautat o modalitate eficienta si sigura prin care sa declanseze procesul de reprogramare.
In anul 2008, laboratorul Ding a raportat descoperirea unor molecule mici care ar putea inlocui doua din cele patru gene necesare. Acu, dupa doi ani, printr-un efort extraordinar si o strategie unica de screening, laboratorul a facut un enorm pas inainte, descoperind modul prin care poate inlocui trei din cele patru gene.
"Mai avem doar un pas pana sa ajungem la scopul final, care ar reprezenta o tehnologie revolutionara", spune Ding.
Noul studiu releva deasemenea ca noul compus faciliteaza un nou mecanism in reprogramare: Comutarea metabolica de la respiratia mitocondriala, la glicoliza, un important mecanism de regenerarea tesuturilor. Micile molecule descoperite de Ding si colegii sai ajuta reprogramarea facilitand astfel si comutarea metabolica – un concept complet nou in intelegerea reprogramarii.
Un tel viitor va fi acela de a inlocui Oct4, regulator principal al pluripotentei, in cocktail-ul chimic. "Acesta ar fi ultimul pas spre descoperirea Sfantului Graal", spune Ding. "Ultima si cea mai noua descoperire a noastra ne duce cu un pas mai aproape de indeplinirea acestui vis".
Mai multe informatii: Primul autor al lucrarii "Reprogramarea Celulelor Umane Somatice Primare prin OCT4 si Compusii Chimici" este Saiyong Zhu de la The Scripps Research Institute.
Sursa: Physorg
Nota editorului: Acest articol nu este destinat sa ofere sfaturi medicale, diagnostic sau tratament.
