Почати з чистого аркуша. Вчені вважають, що можуть "стерти пам'ять" стовбурових клітин

Стовбурові клітини є унікальною категорією клітин в організмі людини, яка має дивовижну здатність диференціюватися в різні типи клітин. Ця притаманна їм універсальність робить їх безцінними в медичній сфері, де тривають дослідження, що вивчають їхній потенціал у заміні пошкоджених клітин, пов'язаних з такими захворюваннями, як хвороба Паркінсона, пише Medical Xpress.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Тепер вивчаються два основні шляхи отримання стовбурових клітин. Один підхід передбачає вилучення стовбурових клітин з людських ембріонів, що потребує етичних та прагматичних обмежень. В інший спосіб індуковані стовбурові плюрипотентні клітини (iPS-клітини) можна отримати з клітин дорослої людини, що знаходяться в шкірі або інших тканинах.

Однак використання iPS-клітин ускладнює один досить дивний феномен. Ці клітини іноді можуть зберігати залишки своєї початкової клітинної ідентичності — "пам'ять", що може поставити під загрозу їх передбачуваність та ефективність, коли їх спрямовують на переродження в інший тип клітин.

Значним проривом стало розроблення методу видалення цієї клітинної пам'яті з iPS-клітин, що посилює їхню схожість з ембріональними стовбуровими клітинами.

Вирощування зрілих спеціальних клітин, таких як клітини шкіри, з метою отримання iPS-клітин має великі перспективи в галузі регенеративної медицини. Регенеративна медицина — це міждисциплінарна галузь, яка зосереджена на омолодженні, відновленні або заміні пошкоджених або хворих клітин, органів або тканин.

Ба більше, оскільки iPS-клітини можна отримати з власної тканини пацієнта, потенціал відторгнення імунною системою пацієнта зменшується, що є суттєвою перевагою. Перспектива отримання клітин підшлункової залози, що виробляють інсулін, для людей, які борються з діабетом, є показовою для потенційного застосування iPS-клітин, хоча цей потенціал все ще перебуває на стадії дослідження.

Попри стрімкий розвиток досліджень iPS-клітин, на шляху до цього стоять численні технічні перешкоди. Вони охоплюють вдосконалення контролю над конкретними типами клітин, в які перетворюються iPS-клітини, і забезпечення безпеки процесу перепрограмування.

Центральна технічна перешкода полягає в концепції "епігенетичної пам'яті". Розуміння цього явища вимагає заглиблення в сферу епігенетики, де зовнішні фактори впливають на активність генів, не змінюючи при цьому саму послідовність ДНК. Сукупність цих епігенетичних змін у клітині називається епігеном.

Хоча всі клітини мають однакову ДНК, епігеном керує процесом активації або деактивації генів, зрештою, спрямовуючи клітину до набуття певної ідентичності — чи то клітина серця, чи нирки, чи іншого типу. Подібно до того, як закладки спрямовують інтерпретацію рецептів у кулінарній книзі, епігенетичні мітки організовують експресію генетичної інформації, не змінюючи саму ДНК.

Після перепрограмування зрілих клітин у клітини iPS метою є усунення цих епігенетичних "закладок". Проте, повне знищення цих маркерів залишається недосяжним. Наслідком цього є збереження "епігенетичної пам'яті", яка впливає на поведінку iPS-клітин.

Це явище є каменем спотикання для ефективного використання iPS-клітин, оскільки воно перешкоджає безперешкодному перетворенню iPS-клітин у бажані типи клітин. Крім того, це може вплинути на функціональність отриманих клітин.

У випадках, коли iPS-клітини призначені для відновлення підшлункової залози, але несуть на собі відбиток клітин шкіри, їх придатність як справжніх клітин підшлункової залози може бути неповна.

Якщо iPS-клітини ефективно позбудуться своєї попередньої клітинної приналежності, вони зможуть виконувати будь-яку бажану клітинну роль з більшою стабільністю. Це має глибокі наслідки для створення спеціалізованих клітин, необхідних для терапії, будь то клітини, що виробляють інсулін для лікування діабету, або нейронні клітини для боротьби з хворобою Паркінсона.

Крім того, цей маневр обіцяє пом'якшити непередбачувані ускладнення або аберантну поведінку, які можуть виникати, коли iPS-клітини інтегруються в медичні втручання.

Раніше Фокус писав, чи може кава врятувати від недосипання.

Важливо! Ця стаття ґрунтується на останніх наукових і медичних дослідженнях і не суперечить їм. Текст має лише інформаційний характер і не містить медичних порад. Для встановлення діагнозу обов'язково зверніться до лікаря.