Μενού

Ροή ειδήσεων
Παγκόσμια Ημέρα
Ημέρα Πανελλαδικού Εορτασμού της Εθνικής Αντίστασης
Facebook Twitter Google+

Επίτευγμα: Κατάφεραν να μετατρέψουν ανθρώπινα κύτταρα του δέρματος σε κινητικούς νευρώνες!

Επιστήμη
Γραμματοσειρά

Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες που εργάζονται για την ανάπτυξη νέων θεραπειών για τις νευροεκφυλιστικές ασθένειες είχαν απογοητευθεί από την αδυναμία ανάπτυξης ανθρώπινων κινητικών νευρώνων στο εργαστήριο.

Οι κινητικοί νευρώνες μεταφέρουν τα μηνύματα από τον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό στα εκτελεστικά όργανα, τα οποία απαντούν είτε με σύσπαση (μύες) είτε με έκκριση ουσιών (αδένες) και από τη βλάβη τους οφείλονται καταστροφικές ασθένειες όπως η πλάγια μυατροφική σκλήρυνση και η σπονδυλική μυϊκή ατροφία, οι οποίες οδηγούν τελικά σε παράλυση και πρόωρο θάνατο.

Τώρα, σε νέα έρευνα, οι επιστήμονες της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον στο Σαιντ Λούις κατάφεραν να μετατρέψουν τα κύτταρα του δέρματος από υγιείς ενήλικες απευθείας σε κινητικούς νευρώνες χωρίς να περάσουν από μια κατάσταση βλαστικών κυττάρων.

neurones (2).jpg

Τι σημαίνει αυτό; Ότι η τεχνική καθιστά δυνατή τη μελέτη κινητικών νευρώνων του ανθρώπινου κεντρικού νευρικού συστήματος στο εργαστήριο.

Σε αντίθεση με τους συνήθως μελετημένους κινητικούς νευρώνες του ποντικιού, οι ανθρώπινοι κινητικοί νευρώνες που αναπτύσσονται στο εργαστήριο θα είναι ένα νέο εργαλείο, δεδομένου ότι οι ερευνητές δεν μπορούν να πάρουν δείγματα αυτών των νευρώνων από ζωντανούς ανθρώπους, αλλά μπορούν εύκολα να πάρουν δείγματα δέρματος.

Η ικανότητα των επιστημόνων να μετατρέπουν τα ανθρώπινα κύτταρα του δέρματος σε άλλους τύπους κυττάρων, όπως οι νευρώνες, έχει τη δυνατότητα να ενισχύσει την κατανόηση της νόσου και να οδηγήσει στην εξεύρεση νέων τρόπων θεραπείας των ιστών και των οργάνων που έχουν υποστεί βλάβη, ένα πεδίο που ονομάζεται αναγεννητική ιατρική.

neurones (3).jpg

Για να μετατρέψουν τα κύτταρα του δέρματος σε κινητικούς νευρώνες, οι ερευνητές εκθέτουν τα κύτταρα του δέρματος σε μοριακά σήματα που είναι συνήθως παρόντα σε υψηλά επίπεδα στον εγκέφαλο.

Προηγούμενη έρευνα έδειξε ότι η έκθεση σε δύο σύντομα αποσπάσματα RNA μεταμόρφωσε τα ανθρώπινα κύτταρα του δέρματος σε νευρώνες. Αυτά τα δύο microRNAs - που ονομάζονται miR-9 και miR-124 - εμπλέκονται στην επανασυσκευασία των γενετικών οδηγιών του κυττάρου.

Στη νέα μελέτη, οι ερευνητές χαρακτήρισαν εκτενώς αυτή τη διαδικασία επανασυσκευασίας, περιγράφοντας λεπτομερώς τον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα του δέρματος, επαναπρογραμματισμένα σε γενικούς νευρώνες, μπορούν στη συνέχεια να οδηγηθούν σε συγκεκριμένους τύπους νευρώνων.

neurones (1).jpg

Διαπίστωσαν ότι τα γονίδια που εμπλέκονται σε αυτή τη διαδικασία είναι έτοιμα για έκφραση, αλλά παραμένουν ανενεργά μέχρις έως ότου δοθεί ο σωστός συνδυασμός μορίων.

Μετά από πολλούς πειραματισμούς με πολλαπλούς συνδυασμούς, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η προσθήκη δύο επιπλέον σημάτων στους παράγοντες μεταγραφής που ονομάζονται ISL1 και LHX3, μετέτρεψε τα κύτταρα του δέρματος σε κινητικούς νευρώνες του νωτιαίου μυελού σε περίπου 30 ημέρες.

Ο συνδυασμός σημάτων-microRNAs miR-9 και miR-124 συν τους παράγοντες μεταγραφής ISL1 και LHX3 λέει στο κύτταρο να αναδιπλώνει τις γενετικές οδηγίες για την κατασκευή του δέρματος και να αναπτύξει τις οδηγίες για την κατασκευή κινητικών νευρώνων.

Μια άλλη προηγούμενη μελέτη από την ομάδα των επιστημόνων έδειξε ότι η έκθεση στα ίδια δύο microRNAs, miR-9 και miR-124, συν ένα διαφορετικό μίγμα μεταγραφικών παραγόντων θα μπορούσε να μετατρέψει τα κύτταρα του δέρματος σε διαφορετικό τύπο νευρώνα.

neurones (5).jpg

Σε αυτή την περίπτωση, τα κύτταρα του δέρματος έγιναν νευρώνες με σπειροειδείς μεσαίες μυϊκές επιδράσεις, οι οποίες επηρεάζονται από τη νόσο του Χάντιγκτον - μια κληρονομική, τελικά θανατηφόρα γενετική διαταραχή που προκαλεί ακούσιες μυϊκές κινήσεις και μειωμένη νοητική λειτουργία, αρχίζοντας από τη μέση ενηλικίωση.

Στη νέα μελέτη, οι ερευνητές δήλωσαν ότι οι μετετρεμμένοι κινητικοί νευρώνες συγκρίνονται ευνοϊκά με τους φυσιολογικούς κινητικούς νευρώνες του ποντικιού, όσον αφορά τα γονίδια που ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται και πώς λειτουργούν.

Η αποφυγή της φάσης των βλαστικών κυττάρων εξαλείφει τις ηθικές ανησυχίες που προκαλούνται όταν παράγονται τα λεγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα, τα οποία είναι παρόμοια με τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα στην ικανότητά τους να γίνουν όλοι οι τύποι ενήλικων κυττάρων.

 neurones (6).jpg

Επίσης σημαντικό είναι ότι αποφεύγεται η χρήση των βλαστικών κυττάρων και επιτρέπει στους προκύπτοντες κινητικούς νευρώνες να διατηρήσουν την ηλικία των αρχικών κυττάρων του δέρματος και επομένως την ηλικία του ασθενούς.

Η διατήρηση της χρονολογικής ηλικίας αυτών των κυττάρων είναι ζωτικής σημασίας όταν μελετάμε τις νευροεκφυλιστικές ασθένειες που αναπτύσσονται σε άτομα διαφορετικών ηλικιών και επιδεινώνονται εδώ και δεκαετίες.

"Σε αυτή τη μελέτη, χρησιμοποιήσαμε μόνο κύτταρα δέρματος από υγιείς ενήλικες ηλικίας από τις αρχές της δεκαετίας του 20 έως τα τέλη της δεκαετίας του '60", δήλωσε ο Andrew S. Yoo, PhD, βοηθός καθηγητής της αναπτυξιακής βιολογίας.

neurones (7).jpg

«Η έρευνά μας αποκάλυψε πόσο μικρά μόρια RNA μπορούν να λειτουργήσουν με άλλα κυτταρικά σήματα που ονομάζονται παράγοντες μεταγραφής για να δημιουργήσουν συγκεκριμένους τύπους νευρώνων, σε αυτή την περίπτωση κινητικούς νευρώνες», πρόσθεσε.

"Η επιστροφή σε μια πολυδύναμη φάση βλαστικών κυττάρων είναι σαν να κατεδαφίζουμε ένα σπίτι και να χτίζουμε ένα νέο από το έδαφος", ανέφερε επίσης, για να σημειώσει εν συνεχεία  ότι: «Αυτό που κάνουμε είναι περισσότερο σαν ανακαίνιση αλλάζουμε το εσωτερικό αλλά αφήνουμε την αρχική δομή, η οποία διατηρεί τα χαρακτηριστικά των γηρασμένων ενηλίκων νευρώνων που θέλουμε να μελετήσουμε».

Η μελέτη δημοσιεύεται στις 7 Σεπτεμβρίου στο περιοδικό Cell Stem Cell.

 

Σχετικά Νέα
Καταστροφές

Πόσοι σεισμοί οφείλονται στον άνθρωπο – Τι έχει συμβεί στην Ελλάδα

Σε ανθρώπινη δραστηριότητα και όχι σε καθαρά φυσικά αίτια οφείλονται, σύμφωνα με τους επιστήμονες, συνολικά 728 καταγεγραμμένοι σεισμοί στον πλανήτη. Από αυτούς, οι έξι φέρονται να έχουν συμβεί στην Ελλάδα,...

Βίντεο

Το βραβευμένο βίντεο του ΕΟΤ, «Greece-A 365-Day Destination
Το βραβευμένο βίντεο του ΕΟΤ, «Greece-A 365-Day Destination" στον «2ο Διαγωνισμό Βίντεο του Παγκόσμιου Οργανισμού Τουρισμού των Ηνωμένων Εθνών»

Δείτε το βίντεο:

 

Καβούρι - ήρωας. Πηδάει από το τηγάνι και κλείνει το μάτι για να σώσει τους φίλους του!
Καβούρι - ήρωας. Πηδάει από το τηγάνι και κλείνει το μάτι για να σώσει τους φίλους του!

Η απίστευτη αυτή... διάσωση έλαβε χώρα στην επαρχία Τζιανγκσού της Κίνας, στην πόλη Λιανιουνγκάνγκ, βόρεια της Σαγκάης. Δείτε το βίντεο!

 

Facebook