Neurony z ludzkiej skóry

Wyhodowane w laboratorium komórki nerwowe pomogą znaleźć nowe leki na alzheimera

Publikacja: 05.08.2011 01:34

Pierwszy raz udało się przekształcić komórki skóry człowieka bezpośrednio w działające neurony.

Pierwszy raz udało się przekształcić komórki skóry człowieka bezpośrednio w działające neurony.

Foto: Fotorzepa, Pio Piotr Guzik

Pierwszy raz udało się przekształcić komórki skóry człowieka bezpośrednio w działające neurony. Sukces jest dziełem naukowców z Centrum Medycznego Uniwersytetu Columbia pracujących pod  kierunkiem prof. Asy Abeliovicha.

Zdaniem badaczy wyhodowane w ten sposób komórki nerwowe pozwolą na przyspieszenie prac nad medycyną regeneracyjną – przeszczepianiem pacjentom zdrowych tkanek w miejsce zniszczonych chorobą.

Na takich komórkach będzie można również testować działanie leków przeciw chorobom neurodegeneracyjnym, takim jak m.in. alzheimer. Eksperymenty już się zresztą rozpoczęły.

Droga na skróty

W latach 90. ubiegłego wieku naukowcy zdali sobie sprawę z możliwości, jakie dają komórki macierzyste – potrafiące zamienić się w dowolny inny rodzaj komórek w naszym ciele. Takie komórki świetnie nadawałyby się do medycyny regeneracyjnej, gdyby nie jeden problem. Te najlepsze – zarodkowe komórki macierzyste – uzyskuje się z ludzkich embrionów.

Dopiero w 2007 roku naukowcy znaleźli sposób na przeprogramowanie komórek skóry w taki sposób, aby nabrały cech komórek macierzystych. To tzw. indukowane pluripotentne komórki macierzyste (w skrócie komórki iPS) – o mniejszych możliwościach niż te zarodkowe. Proces ich przygotowania jest czasochłonny i niepewny – zaledwie 1 proc. zwykłych komórek daje się z powodzeniem przeprogramować. W dodatku takie komórki mogą formować guzy, zatem ich stosowanie wiąże się z ryzykiem.

Dlatego badacze poszukiwali drogi na skróty: chcieli wyeliminować etap pośredni (czyli komórki iPS) i przeprogramować dorosłe komórki od razu w inny pożądany typ. W ubiegłym roku biologom z Uniwersytetu Stanforda udało się zamienić mysie komórki skóry w neurony.

Teraz tak samo – tyle że z ludzkimi tkankami – postąpił zespół prof. Abeliovicha. Metodą prób i błędów wybrano odpowiednie czynniki chemiczne i białka aktywujące potrzebne geny. W testach laboratoryjnych wyhodowane w ten sposób neurony zachowywały się jak prawdziwe.

– Bezpośrednie przeprogramowanie to technika zupełnie inna niż hodowanie komórek iPS – wyjaśnia naukowiec. – Teoretycznie, wykorzystując naszą technologię, można wziąć komórki czyjejś skóry i po kilku tygodniach mieć w pełni funkcjonalne neurony nadające się do

wszczepienia pacjentowi. Robienie komórek macierzystych iPS to droga dookoła.

„Działają jak prawdziwe"

Technologia bezpośredniego przerabiania jednych komórek na inne okazała się też bardzo wydajna. Proces pozwala przeprogramować ich ok. 50 proc. – To ogromny postęp w stosunku do poprzednich technik – podkreśla prof. Abeliovich.

Amerykanie postanowili również sprawdzić, czy przeprogramowane komórki zdadzą egzamin w żywym organizmie. Wszczepiono je myszom. Podjęły normalną pracę „jak prawdziwe neurony" – piszą badacze na łamach pisma „Cell". Teoretycznie można byłoby zacząć testować nową metodę do naprawiania uszkodzeń wywołanych m.in. chorobą Alzheimera czy na przykład udarami.

– Mimo że nasz program badań jest jeszcze we wczesnej fazie i daleko do badań klinicznych, ta technika jest znacznie bardziej realistyczna niż pomysły wykorzystania komórek macierzystych, szczególnie w kontekście badań i leczenia chorób neurologicznych – mówi prof. Abeliovich.

Tester leków

Ale jego zespół poszedł jeszcze krok dalej, tworząc model do testowania prototypów leków. Od osób cierpiących na rzadką rodzinną odmianę choroby Alzheimera pobrano próbki skóry. I z nich wyhodowano neurony.

Na pierwszy rzut oka wyglądały normalnie, jednak naukowcy dostrzegli w nich zmiany związane z magazynowaniem białka, z którego później powstają blaszki amyloidowe, charakterystyczne dla choroby Alzheimera. Te zmiany udało się zaobserwować po raz pierwszy.

Na takich komórkach wypróbowano jeden z eksperymentalnych leków na alzheimera poddawanych obecnie próbom. Zamiast ograniczyć produkcję blaszek amyloidowych, lek jeszcze ją przyspieszył, stawiając sens jego stosowania pod znakiem zapytania.

W ten sam sposób badacze chcą teraz przetestować leki na neuronach wyhodowanych ze skóry pacjentów z częściej występującą, „zwykłą" (tzw. sporadyczną) postacią alzheimera.

Masz pytanie, wyślij e-mail do autora p.koscielniak@rp.pl

Pierwszy raz udało się przekształcić komórki skóry człowieka bezpośrednio w działające neurony. Sukces jest dziełem naukowców z Centrum Medycznego Uniwersytetu Columbia pracujących pod  kierunkiem prof. Asy Abeliovicha.

Zdaniem badaczy wyhodowane w ten sposób komórki nerwowe pozwolą na przyspieszenie prac nad medycyną regeneracyjną – przeszczepianiem pacjentom zdrowych tkanek w miejsce zniszczonych chorobą.

Pozostało jeszcze 91% artykułu
Nauka
Czy naukowcy potrafią przepowiedzieć przyszłość? Jak przewidzieć kolejną pandemię
Nauka
Zaskakujący eksperyment z dzikimi rybami. „Tak, jakby one nas studiowały, a nie odwrotnie”
Nauka
Wilki same się udomowiły? Ciekawy wynik matematycznej symulacji
Nauka
Zaskakujące odkrycie dotyczące jądra Ziemi. Co dzieje się w środku planety?
Materiał Promocyjny
Konieczność transformacji energetycznej i rola samorządów
Nauka
"Ogromne konsekwencje" decyzji Donalda Trumpa. Wstrzymane badania nad HIV i malarią
Materiał Promocyjny
Sezon motocyklowy wkrótce się rozpocznie, a Suzuki rusza z 19. edycją szkoleń