Szansa dla komórek macierzystych

Naukowcy z Uniwersytetów w Bath i Leeds odkryli związek zdolny do pokonania jednej z najważniejszych przeszkód związanych z badaniem nad embrionalnymi komórkami macierzystymi - zaniku ich zdolności do przekształcania sie w dowolny typ dojrzałych komórek.

Najważniejszą cechą embrionalnych komórek macierzystych (ang. embryonic stem cells - ESC) jest ich totipotencjalność, czyli zdolność do przekształcenia się w dowolny typ komórek występujących w organizmie. Przy każdym podziale z pojedynczej komórki macierzystej powstają dwie komorki potomne, przy czym jedna z nich zachowuje właściwości ESC. Niestety, po pewnym czasie komórki macierzyste zaczynają się "starzeć" i obumierać lub przechodzić proces różnicowania, czyli specjalizacji. Zanikają wówczas ich unikalne właściwości.

Opisywany problem, znacznie utrudniający wszelkie badania nad ESC, może już niedługo zostać rozwiązany dzięki pojedynczej substancji. Związek ten, odkryty przez zespół prowadzony przez prof. Melanie Welham z Uniwersytetu w Bath oraz prof. Adama Nelsona z Uniwersytetu w Leeds, pozwala na nieustanne namnażanie komórek macierzystych bez utraty ich totipotencjalności. Potencjalne korzyści wynikające z odkrycia są oczywiste: im więcej embrionalnych komórek macierzystych można uzyskać i utrzymać w hodowli laboratoryjnej, tym łatwiejsze i tańsze są prowadzone na nich badania. Umożliwia to naukowcom skupienie się na kluczowych aspektach prowadzonych eksperymentów, nie zaś na utrzymywaniu ESC w ich wyjątkowym stanie.

Zidentyfikowana substancja blokuje enzym nazwany GSK3, którego aktywność powoduje uruchomienie w komórce macierzystej programu różnicowania. Zatrzymanie jego aktywności utrzymuje ESC w stanie totipotencjalności. Proces ten jest jednak odwracalny - usunięcie uzyskanej substancji z pożywki hodowlanej przywraca komórkom macierzystych zdolność do specjalizacji.

Komórki macierzyste posiadają ogromny potencjał leczenia uszkodzeń rdzenia kręgowego oraz chorób takich jak cukrzyca typu I, ponieważ potrafią one zamienić się w całą gamę wyspecjalizowanych komórek, takich jak neurony czy komórki trzustki, które mogą zostać wykorzystane do naprawy uszkodzonych tkanek. Niestety, kiedy hoduje się komórki macierzyste w laboratorium, mogą one spontanicznie rozwinąć się w komórki wyspecjalizowane. Utrudnia to uzyskiwanie zasobów dostatecznie dużych, by prowadzić na nich badania medyczne - tłumaczy prof. Welham, zastrzegając, że związek odkryty przez jego zespół może położyć kres tym niedogodnościom.

GSK3 komórki macierzyste totipotencjalność