Hiszpańscy badacze uzyskali komórki embrionalne w dorosłym organizmie

Kolejny przełom w inżynierii tkankowej. Hiszpańscy badacze po raz pierwszy cofnęli w rozwoju dorosłe komórki, ale dokonali tego nie w probówce, jak dotąd, lecz w żywym organizmie informuje magazyn Nature.

Biolodzy od 2006 r. potrafią cofnąć w rozwoju komórki dorosłego organizmu. Dotychczas jednak dokonywali tego wyłącznie w laboratorium, na wyizolowanych komórkach. Jest to zasługa japońskich badaczy, którzy odkryli, że wystarczy użyć zaledwie cztery geny, żeby komórki skóry przekształcić ponownie w komórki macierzyste. Nazwano je indukowanymi komórkami pluripotencjalnymi.

Od tego czasu tą metodą wielokrotnie cofano w rozwoju m.in. komórki skóry, by potem przekształcić je w komórki wyspecjalizowane, np. mięśni lub mózgu. Używano do tego zarówno komórek zwierząt, jak i ludzi. Wszystkie te eksperymenty przeprowadzono dotąd wyłącznie w laboratorium.

Badacze pod kierunkiem prof. Manuela Serrano z Narodowego Centrum Badań nad Rakiem w Madrycie po raz pierwszy w ten sam sposób cofnęli w rozwoju komórki w organizmie dorosłych, żywych myszy. Najpierw zmodyfikowali je genetycznie. W chwili urodzenia w określonych komórkach - nerek, żołądka trzustki i jelita - znajdował się ten sam zestaw genów niezbędnych do tego, by powstały z nich indukowane komórki pluripotencjalne.

Manipulacja genetyczna została przeprowadzona w taki sposób, żeby wprowadzone do komórek dodatkowe cztery „odmładzające” je geny, można było uaktywnić po podaniu dorosłym gryzoniom określonych leków. To znana metoda „ożywiania genów”, którą wypróbowano w wielu wcześniejszych eksperymentach.

Użyte przez Hiszpanów farmaceutyki spowodowały, że wszystkie cztery geny zaczęły wytwarzać substancje chemiczne, pod wpływem których dorosłe komórki cofnęły się w rozwoju do etapu embrionalnego. Gdy udało się to osiągnąć, nie stosowano już żadnych kolejnych manipulacji. Jedynym celem eksperymenty było uzyskanie w żywym organizmie indukowanych komórek pluripotencjalnych.

Komórki te nie mogły jednak pozostać na tym etapie. W ciałach myszy przekształciły się one w teratomę, nowotwór występujący przeważnie w postaci torbieli. Nazywany jest też potworniakiem, gdyż zbudowany z bezładnie ułożonych tkanek i fragmentów narządów.

Prof. Manuel Serrano podkreśla, że na razie chodziło jedynie o wykazanie, że w żywym organizmie możliwe jest indukowanie komórek pluripotencjalnych. Przy okazji się okazało, że wykazują one większy potencjał niż tego samego typu komórki macierzyste, jakie uzyskiwano dotąd w probówce na wyizolowanych z organizmu tkankach.

Większa plastyczność indukowanych komórek macierzystych oznacza, że może powstać z nich więcej komórek wyspecjalizowanych. Największy pod tym względem potencjał wykazują komórki embrionalne znajdujące się w początkowym etapie rozwoju zarodka. Potem przekształcają się one w komórki, z których nadal mogą powstać różnego typu tkanki, ale zakres tych przemian jest już coraz mniejszy. Ich plastyczność spada.

Kolejnym etapem eksperymentów będzie z pewnością takie manipulowanie w żywym organizmie zwierząt rozwojem komórek, by powstawały z nich nowe wyspecjalizowane komórki. Dzięki temu będzie można regenerować zniszczone tkanki, np. serca lub mózgu. Gdyby to się powiodło, w przyszłości można byłoby regenerować mięsień serca po zawale oraz ośrodki mózgi zniszczone na skutek udaru.