Cercetare: primele celule stem prin tehnologia CRISPR

Spread the love
Sursă: www.regenorthoclinic.com
Sursă: www.regenorthoclinic.com

Cercetătorii de la institutul Gladstone au reușit să transforme celulele pielii de la șoareci în celule stem, prin activarea unei gene specifice, utilizând tehnologia CRISPR. Abordarea inovatoare oferă o tehnică mult mai simplă pentru a produce tipul de celule valoroase și oferă perspective importante în procesul de reprogramare celulară.

Acesta este un nou mod de a face celule stem pluripotent induse, care este fundamental diferit de modul în care acestea au fost create înainte, a spus autorul dr. Sheng Ding, cercetător principal la Institutul Gladstone. “La începutul studiului, nu am crezut că acest lucru ar funcționa. Însă, am vrut cel puțin să încercăm să răspundem la întrebarea: putem reprograma o celulă doar prin deblocarea unei locații specifice a genomului? Iar raspunsul este că da! ”

Celulele stem pluripotente pot fi transformate în aproape orice tip de celulă din corp. Ca urmare, acestea reprezintă o resursă terapeutică cheie pentru condițiile incurabile din prezent, cum ar fi insuficiența cardiacă, boala Parkinson și orbirea. Ele oferă, de asemenea, modele excelente pentru a studia bolile și sunt instrumente importante pentru a testa noi medicamente în celulele umane.

În 2006, cercetătorul principal Shinya Yamanaka din Institutul Gladstone, a descoperit că ar putea face celule stem – numite celule stem pluripotente induse (iPSCs) – prin tratarea celulelor obișnuite ale pielii cu patru proteine ​​cheie. Aceste proteine, numite factori de transcripție, lucrează prin schimbarea genelor care sunt exprimate în celulă, dezactivând genele asociate cu celulele pielii și transformând genele asociate cu celulele stem.

Bazându-se pe această lucrare, Ding și alți cercetători au creat anterior iPSC nu cu factori de transcripție, ci prin adăugarea în celule a unui cocktail de substanțe chimice. Cel mai recent studiu, publicat în Cell Stem Cell, oferă o a treia modalitate de a transforma celulele pielii în celule stem, prin manipularea directă a genomului celulelor, utilizând tehnici de reglare a genei CRISPR.

Opțiunile de a face iPSC-uri diferite vor fi utile atunci când oamenii de știință se confruntă cu provocări sau dificultăți cu o singură abordare, a spus Ding, care este și profesor de chimie farmaceutică la Universitatea San Francisco din California. Abordarea noastră ar putea conduce la o metodă mai simplă de a crea iPSCs sau ar putea fi folosită pentru a reprograma direct celulele pielii în alte tipuri de celule, cum ar fi celulele inimii sau celulele creierului.

CRISPR este un instrument puternic care poate manipula precis genomul, prin vizarea unei secvențe unice de ADN. Această secvență de ADN este apoi ștearsă sau înlocuită definitiv sau este temporar activată sau dezactivată.

Echipa lui Ding a vizat două gene care sunt exprimate numai în celule stem și cunoscute a fi parte integrantă a pluripotenței: Sox2 și Oct4. Ca și factori de transcripție, aceste gene transformă alte gene ale celulelor stem și le dezactivează pe cele asociate cu diferite tipuri de celule.

Cercetătorii au descoperit că CRISPR ar putea activa fie Sox2, fie Oct4 pentru a reprograma celulele. De fapt, au arătat că țintirea unei singure locații pe genom era suficientă pentru a declanșa reacția naturală în lanț care a dus la reprogramarea celulei într-un iPSC.

Pentru comparație, patru factori de transcripție sunt de obicei utilizați pentru a crea iPSC-uri, folosind metoda originală. Mai mult, un factor de transcripție vizează de obicei mii de locații genomice din celulă și schimbă expresia genică la fiecare locație.

“Faptul că modularea unui site este suficientă, este foarte surprinzător”, a spus Ding. Acum, vrem să înțelegem cum acest proces se răspândește dintr-o singură locație în întreg genomul.

 

Sursă: Materiale furnizate de institutele Gladstone.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *