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

Уявіть собі світ, де клітини шкіри можна перетворити на універсальні клітини "чистої дошки", що мають потенціал для регенерації пошкоджених тканин.

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.