Podobnosti mezi dospelými a embryonálními kmenovými bunkami

Vysetrovatelé premýsleli od roku 2007, zda lidské pluripotentní kmenové bunky fungují stejne jako embryonální kmenové bunky, které pocházejí z embryí primárního stupne. Ackoli oba typy bunek mají schopnost odlisit se do jakékoliv bunky v tele, jejich puvod v embryonálním a dospelém tkáni naznacují, ze nejsou stejné.
Ackoli oba mají obrovský potenciál v základních biologických vysetreních krome terapie náhradou bunek a tkání, novejsí forma, nazývaná bunky IPS (indukované pluripotentní kmenové bunky), má dve výhody. Jedinou výhodou je to, ze protoze nevyzadují embrya, celí méne etickým omezením a druhou výhodou je, ze mohou být uzitecnejsí pri terapii výmeny bunek - vyloucení imunitního systému by bylo vylouceno, protoze se mnozí z vlastních bunek pacienta. To vsak nelze povazovat za totozné, dokud se neprokáze, ze bunky IPS mají stejné znaky jako embryonální kmenové bunky.
Ve studii publikované online v Ceské republice Prírodní metody, vedci z University of Wisconsin-Madison odhalili první kompletní merení bílkovin vytvorených obema typy kmenových bunek.
Joshua Coon, profesor chemie a biomolekulární chemie, který rídil projekt, vysvetlil:

"Ve studii, která se zabývala ctyrmi embryonálními kmenovými bunkami a ctyrmi IPS bunkami, se proteiny ukázaly být 99 procent podobné.
Podívali jsme se na RNA, na proteiny a na strukturách proteinu, které napomáhají regulaci jejich aktivity a vidí znacnou podobnost mezi dvema typy kmenových bunek. "

Bílkoviny jsou komplikované molekuly vytvorené bunkami pro nespocetné strukturální a chemické úcely a více nez 6 000 individuálních proteinu bylo mereno výzkumníky pri vysetrování za pouzití vysoce presné hmotnostní spektrometrie, coz je metoda, která merí hmotnost jako první krok identifikace proteinu.
Doug Phanstiel, který je v soucasnosti na Stanfordské univerzite a pracoval spolecne s Justinem Brumbaughem na projektu jako postgraduální studenti UW-Madison, rekl:

"Tato studie je prvním komplexním srovnáním bílkovin
ve dvou typech kmenových bunek. "

Phanstiel, pokud se týká výzkumu, který bílkoviny produkuje bunka, rekl:

"Z biologického hlediska je nové, ze jde o první proteomické porovnání embryonálních kmenových bunek a bunek IPS."

V podstate kazdá bunka v tele má geny, aby vytvorila jakýkoliv protein, který telo muze potrebovat, ale bunky tvorí pouze bílkoviny, které dále posilují vlastní biologickou roli. Bunky regulují tvorbu a aktivitu proteinu tremi zpusoby:

• Za prvé, kontrolou produkce RNA je molekula, která prenásí kód DNA na struktury tvorby bílkovin.
• Za druhé, kontrolou mnozství kazdého vyrobeného bílkovin.
• Za tretí, pridáním struktur proteinum, které regulují, kdy bude aktivní.

Phanstiel vysvetlil:

"Nová studie merila kazdou z techto aktivit. A protoze jsme porovnali ctyri rádky kazdého typu kmenových bunek a srovnání byly provedeny trikrát, statistiky jsou extrémne robustní."

Coon, který pracoval s prukopníkem kmenových bunek UW-Madison Jamesem Thomsonem na projektu, rekl:

"Nová zpráva naznacuje, ze embryonální kmenové bunky a bunky IPS jsou velmi podobné. Podle nekterých merení byla proteinová produkce embryonálních kmenových bunek blíze k produkci IPS bunky nez k druhé embryonální kmenové bunce.
Schopnost merit bílkoviny v takových detailech vyplynula ze zlepsených zpusobu merení hmotnosti.
Nový technický vývoj v nasí schopnosti merit hmotnost bílkovin - presné na tretí nebo ctvrté desetinné místo - a porovnávat proteiny s az osmi ruznými bunecnými liniemi - umoznil toto dulezité srovnání poprvé.
Studie není posledním slovem pri urcování podobnosti obou typu pluripotentních kmenových bunek. "

Vzhledem k tomu, ze klinické pouzití obou typu kmenových bunek bude vyzadovat jejich premenu na více specializované bunky, musí vysetrovatelé stále více chápat, pokud jde o produkci bílkovin, poté, co se kmenová bunka rozlisuje napríklad na bunku neuronu nebo srdecních svalu.
Coon vysvetluje:

"Tato technologie je nyní dobre umístena, aby studovala, jak se molekuly obsazené v techto slibných bunkách mení, poté co jsou diferencovány do bunek, které delají práci v nasem tele - kritický prístí krok v regeneracní medicíne."

Napsal Grace Rattue