HSCI naukowcy wykonane sztuczne komórki macierzyste, lub indukowane pluripotent komórki macierzyste (iPSCs), z embrionalnych komórek macierzystych, a następnie zwrócił te iPSCs do komórek nerwowych na zdjęciu tutaj. Zdjęcie dzięki uprzejmości Jiho Choi.
eksperymentalny „trick” pozwala badaczom porównywać embrionalne komórki macierzyste i indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste w nowy sposób
Hannah L., Robbins, HSCI Communications Manager
Harvard Stem Cell Institute (HSCI) naukowcy z Massachusetts General Hospital i Harvard Medical School odkryli nowe dowody sugerujące, że niektóre ludzkie indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste są „funkcjonalnym odpowiednikiem” ludzkich embrionalnych komórek macierzystych, stwierdzenie, które może zacząć rozstrzygać długo działający argument.
wyniki zostały opublikowane w tym tygodniu w Nature Biotechnology.
od 1998 do 2007 embrionalne komórki macierzyste (es komórki) były jedynymi znanymi komórkami ludzkimi, które mogły stać się jakimkolwiek innym typem komórek w organizmie., Kiedy Shinya Yamanaka odkrył, jak wprowadzić dorosłe komórki somatyczne do stanu, w którym one również miały ten potencjał – odkrycie, za które otrzymał Nagrodę Nobla-naukowcy mogli przeprogramować prawie każdy typ dorosłej komórki, w tym często używane komórki skóry i krwi, aby wytworzyć indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste, lub komórki iPS.
odkrycie wywołało jednak wciąż trwającą debatę na temat tego, czy komórki iPS są tak dobre, jak komórki ES., Przeprowadzono setki eksperymentów badawczych, niektóre sugerują, że dwa typy są funkcjonalnie podobne i mogą być używane zamiennie, a inne sugerują, że są zasadniczo różne.
Konrad Hochedlinger, PhD, HSCI główny członek wydziału, starszy autor w pracy, i lider w badaniu przeprogramowywania komórek iPS, powiedział, że jego laboratorium pracuje nad ” zrozumieć, czy te sztucznie generowane komórki macierzyste, indukowane pluripotent komórki macierzyste, są równoważne embrionalnych komórek macierzystych.,”
eksperymenty mające na celu porównanie komórek iPS do komórek ES są trudne do przeprowadzenia, powiedział Hochedlinger. Naukowcy chcą wiedzieć, czy proces przeprogramowywania, który przekształca dorosłą komórkę w komórkę iPS, w jakiś sposób zmienia zdolność komórki do prawidłowego regulowania genów-dzięki czemu sztuczna komórka macierzysta zachowuje się inaczej, ale trudno jest powiedzieć, porównując te dwa typy komórek do siebie.
ponieważ komórki pochodzą z dwóch różnych źródeł, są one genetycznie różne., Porównanie side-by-side pokazałoby zmienność, ale pozostanie niejasne, czy zmiana była spowodowana różnicą między płcią, rasą i / lub przodkami w dwóch komórkach, lub z procesu przeprogramowywania.
aby porównać typy komórek, Hochedlinger i jego współpracownicy musieli zacząć od komórek, które były genetycznie identyczne. Jeśli zobaczyliby zmienność, prawdopodobnie wynikałoby to z procesu przeprogramowywania, a nie z genetycznego tła komórek.,
Jiho Choi, doktorant w laboratorium Hochedlinger i pierwszy autor pracy, „oszukał” ludzkie komórki ES, aby stały się ludzkimi komórkami iPS, najpierw nakłaniając dwie dobrze zbadane linie komórek ES do utworzenia komórek skóry. Następnie przeprogramował te komórki skóry w komórki iPS, zanim uporządkował produkty genowe dwóch typów komórek, aby sprawdzić, czy są identyczne.
po uporządkowaniu, naukowcy połączyli siły z Soohyun Lee, pracownik naukowy w HMS, I Peter Park, PhD, HSCI afiliowany członek wydziału i co-starszy autor w badaniu., Grupa Park odkryła tylko około 50 z 20.000-25.000 genów, które tworzą ludzki genom zostały wyrażone w różny sposób między dwoma typami komórek.
w rzeczywistości te odmiennie wyrażone geny były transkrybowane na tak niskim poziomie, Park uważa, że różnica może być „szumem transkrypcyjnym.”Jeśli spojrzeć na cały krajobraz genomu, te geny mogą być raczej małymi wybojami niż dużymi górami, wyjaśnił Hochedlinger. „Mogą być oceniane jako różne, ale nie może być żadnych biologicznych reperkusji., „
dodatkowo, gdy badacze ocenili właściwości funkcjonalne ich linii komórkowych ES i iPS, odkryli, że mają równe potencjały do różnicowania się w komórki nerwowe i wiele innych wyspecjalizowanych linii komórkowych.,
„podczas korzystania z tych linii komórkowych i testów, po rozważeniu wielu zmiennych technicznych i biologicznych, stwierdzamy, że komórki ES i komórki iPS są euqivalentne”, powiedział Hochedlinger, dodając zastrzeżenie, że nie wszystkie praktyczne zastosowania mogą uwzględniać te zmienne, a nauka nie awansowała jeszcze do miejsca, w którym komórki iPS mogą zastąpić embrionalne komórki macierzyste w każdej sytuacji.