"Ląstelių tapatybė nustatoma vystymosi metu, siekiant įgyti ir palaikyti specializuotas ląstelių funkcijas somatinėse ląstelėse. Ląstelių perprogramavimas gali manipuliuoti ląstelių tapatybe, leidžiant generuoti norimus ląstelių tipus, kurie suteikia platų pritaikymą ligų modeliavimui, vaistų atradimui ir regeneracinei medicinai. Naudojant ląstelių faktorius, įskaitant oocitų komponentus ir transkripcijos faktorius, pelės ir žmogaus somatinės ląstelės gali būti perprogramuotos į pluripotentines kamienines (PS) ląsteles.
Mes parodėme, kad cheminė stimuliacija gali perprogramuoti pelių somatines ląsteles į PS ląsteles, paprasčiausiai veikiant mažomis molekulėmis. Šis cheminio perprogramavimo metodas sinergiškai nukreiptas į ląstelių signalizacijos kelius ir epigenetinius modifikatorius be genų manipuliavimo ir suteikia didelių pranašumų, kuriant farmakologines ir terapines strategijas. Be to, šis metodas taip pat įgalina linijos konvertavimą tarp funkcinių somatinių ląstelių tipų.
Nepaisant to, ankstesni cheminio perprogramavimo bandymai nesugebėjo atkurti žmogaus PS (hPS) ląstelių iš somatinių ląstelių, todėl reikia visiškai iš naujo nustatyti somatinį epigenomą. Ši problema gali būti susijus su tuo, kad žmogaus somatinės ląstelės išsivystė taip, kad jų epigenetinis kraštovaizdis būtų stabilesnis, kad apsaugotų savo ląstelių tapatybę nuo cheminių trikdžių.
Užuominas, kaip įveikti šią kliūtį, suteikia nepaprastai universalūs tam tikrų žemesniųjų gyvūnų diferenciacijos procesai. Pavyzdžiui, sužalotos somatinės ląstelės aksolotlyje gali reaguoti į išorinius signalus, kad pradėtų ląstelių dediferenciaciją, sukeldamos plastinę būseną, kuriai būdingas somatinių ląstelių tapatumo praradimas, padidėjęs ląstelių dauginimasis ir su vystymusi susijusių genų reaktyvacija. Svarbu tai, kad tokia plastinė būsena dažnai turi santykinai atvirą chromatino architektūrą su padidintu prieinamumu, o tai būtina, norint sukelti naują ląstelės likimą. Taigi, mes manome, kad tokios plastinės būsenos atkūrimas yra labai svarbus, veikiant mažoms molekulėms, kurios atrakina ribotą žmogaus somatinių ląstelių potencialą ir leidžia generuoti hPS ląsteles.
Chemiškai sukelta dediferenciacija
Siekdami paskatinti žmogaus somatinių ląstelių diferenciaciją, mes sutelkėme dėmesį į tokių mažų molekulių nustatymą, kurios sutrikdytų jungiamojo audinio fibroblastų ląstelių tapatybę, skatintų ląstelių dauginimąsi ir vėl suaktyvintų su dediferenciacija susijusius genus. Pirmiausia išbandėme mažas molekules, naudojamas pelių cheminiam perprogramavimui, ir nustatėme mažų molekulių derinį (CHIR99021, 616452 ir TTNPB), kuris pavertė žmogaus fibroblastus į epitelio tipo ląsteles. Papildomas cheminių bibliotekų patikrinimas parodė, kad mažos molekulės, vadinamos Y27632, ABT869 ir SAG dar labiau skatino į epitelį panašių ląstelių susidarymą.
Nuosekliai šis gydymas padidino su epitelio ląstelėmis susijusių genų (vadinamų KRT8, KRT18 ir KRT19) aktyvumą ir sumažino fibroblastų žymenų genų grupės aktyvumą, o tai rodo fibroblastų tapatybės praradimą. Imunofluorescencija ir kiekybinė PGR su atvirkštinės transkripcijos (RT-qPCR) analize parodė LIN28A ekspresiją kultūroje – LIN28A yra svarbus genas, reguliuojantis skirtingų rūšių diferenciaciją ir regeneraciją." [1]
Silicio slėnyje yra startuolis, kuris bando žemas jauninančių faktorių koncentracijas, kad atjaunintų visą žmogaus kūną.
1. Nature volume 605, pages 325–331 (2022)
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą