Vedci konvertují lidské kozní bunky prímo do mozkových bunek

Expozicí kozních bunek na konkrétní kombinaci bunecných programovacích molekul se vedci podarilo premenit je na mozkové bunky, které se chovají jako nativní bunky.
Lidské kozní bunky (horní cást) mohou být podle práce Andrewa Yoo a spolupracovníku premeneny na stredne spinavé neurony (spodní cást) s vystavením správné kombinaci mikroRNA a transkripcních faktoru.
Obrazový kredit: Yoo Lab

Studie je neobvyklá, protoze na rozdíl od mnoha postupu premeny bunek se bunky nejprve nevrátily do fáze kmenových bunek - premenují se prímo do mozkových bunek - a tak se vyhýbá riziku produkce mnoha dalsích typu bunek.

A studie je jedinecná, protoze tým dokázal reprogramovat kozní bunky, aby se staly urcitým typem mozkových bunek místo rady mozkových bunek.

Psaní v casopise Neuron, výzkumníci z Washingtonské univerzitní lékarské fakulty v St. Louis (WUSTL), MO, informovali o tom, jak pouzívají urcitou kombinaci mikroRNA a transkripcních faktoru k preprogramování kozních bunek do urcitého typu mozkové bunky známé jako stredne spinavé neurony.

Strední nervové neurony, které produkovaly - které prezily alespon 6 mesícu po injekci do mozku mysí - jsou dulezité pro kontrolu pohybu a jsou hlavním typem postizeným v Huntingtonove nemoci.

Huntingtonova choroba je zdedené genetické onemocnení, které zpusobuje nedobrovolné pohyby a postupný pokles mentálních schopností. Pacienti s tímto onemocnením, který obvykle zacíná ve stredním veku, mohou zít 20 let po vzniku príznaku, i kdyz se postupne zhorsují.

Prevedené bunky vykazovaly vlastnosti nativních bunek

Starsí autor Dr. Andrew S. Yoo, odborný asistent vývoje biologie u spolecnosti WUSTL, ríká, ze nejen nové bunky prezily v mysím mozku, ale také vykazovaly vlastnosti podobné nativním bunkám:

"O techto bunkách je známo, ze rozsirují projekce do urcitých oblastí mozku, a my jsme zjistili, ze lidské transplantované bunky jsou také spojeny s temito vzdálenými cíli v mysím mozku.

Vzhledem k tomu, ze ve studii byly pouzity dospelé lidské kozní bunky - a nikoliv mysí bunky nebo lidské bunky v drívejsím stadiu vývoje - tým verí, ze práce ukazuje potenciál vyuzití vlastních bunek pacientu v regeneracní medicíne. To je dulezité, protoze terapie mohou vyuzívat snadno dostupné bunky a také se vyhnout problémum s odmítnutím imunitního systému.

Pro jejich studium doktor Yoo a kolegové kultivovali kozní bunky v prostredí, které napodobuje mozek mozku. V predchozích dílech jiz zjistili, ze vystavení kozních bunek dvema malým molekulám RNA nazývaným miR-9 a miR-124 je muze premenit na ruzné typy mozkových bunek.

Prestoze se stále snazí presne vyresit to, co se stane, tým verí, ze dve malé molekuly RNA otevírají tesne zabalenou DNA uvnitr bunek, která obsahuje pokyny pro tvorbu mozkových bunek, coz umoznuje, aby byly geny specifické pro jejich vývoj a funkci zapnuty.

Poté, co se ukázalo, ze expozice temto malým molekulám RNA premenuje kozní bunky na smes mozkových bunek, tým zacal doladit chemické signály. Udelali to pridáním molekul, které se nazývají transkripcní faktory, o kterých jiz vedeli, ze jsou prítomné v cásti mozku, kde jsou bohaté stredne velké neurony.

Faktory prekladu vedou bunky k tomu, aby se staly urcitým typem

Spolecný první autor Matheus B. Victor, absolvent studie neuroved, ríká, ze verí, ze malé molekuly RNA "delají tezké zvedání" a:

"Predpokládají, ze kozní bunky se stanou neurony.Transcripcní faktory, které pridáme, vedou kozní bunky tak, aby se staly specifickým podtypem, v tomto prípade stredními spinavými neurony.Myslíme si, ze bychom mohli produkovat ruzné typy neuronu tím, ze vypínáme ruzné transkripcní faktory. "

Tým také ukázal, ze kdyz jsou kozní bunky vystaveny samotným transkripcním faktorum, bez malých molekul RNA, kozní bunky úspesne nekonvertují.

Tým také provedl rozsáhlé testy, aby ukázal, ze nové mozkové bunky mají charakteristické znaky prirozených stredních spinavých neuronu. Vyjádrili správné geny pro svuj specifický typ a nevyjadrovali geny pro jiné typy neuronu.

A kdyz byly transplantovány do mozku mysí, premenené bunky vypadaly jako nativní stredne spinavé neurony a chovají se jako oni.

Tým nyní pouzívá kozní bunky od pacientu s Huntingtonovou chorobou a premenuje je na stredne spinavé neurony pomocí svého nového prístupu. Plánují také injekci bunek do mysí s onemocnením.

Studie byla financována ruznými orgány, vcetne Národních institucí zdraví (NIH).

Jak jsou bílkovinné clumpy oddeleny

Amyloidní vlákna jsou proteinové agregáty a prestoze jsou spojeny s mnoha neurodegenerativními chorobami, jako je Parkinsonova choroba, mohou také hrát prospesné, ochranné role. U kvasinek jsou napríklad tato vlákna spojena s vývojem a zvýsením prezití. U lidí tvorí amyloidní vlákna biologické nanostruktury, které obsahují pigmenty a jiné molekuly, a mohou také hrát dulezitou roli v dlouhodobé pameti.

(Health)

8 000 let stará genová mutace "vysvetluje adaptaci lidí na vysoké nadmorské výsky"

Tibetská plosina - oblast zeme v jihozápadní Cíne - je casto oznacována jako "strecha sveta", s prumernou nadmorskou výskou více nez 5 000 metru. Na plosine se odhaduje, ze je domovem více nez 4,5 milionu lidí, z nichz více nez 50% zije v nadmorské výsce pres 3500 metru. Ale jak mohou Tibetané prospívat v takové nadmorské výsce?

(Health)