Ang Mutant Stem Cells Nagsupak sa Mga Lagda sa Pag-uswag

Hunahunaa nga nagluto ka og cake, apan nahutdan ka og asin. Bisan pa sa nawala nga sangkap, ang batter morag cake batter, mao nga imong ibutang kini sa hudno ug i-cross ang imong mga tudlo, nga nagpaabut nga adunay usa ka butang nga hapit sa usa ka normal nga cake. Hinuon, mobalik ka usa ka oras sa ulahi aron makapangita usa ka hingpit nga linuto nga steak.

Morag usa kini ka praktikal nga komedya, apan kini nga matang sa makapakurat nga pagbag-o mao ang tinuod nga nahitabo sa usa ka pinggan sa mga stem cell sa mouse sa dihang ang mga siyentipiko sa Gladstone Institutes mitangtang sa usa lang ka gene-mga stem cell nga gitakda nga mahimong mga selula sa kasingkasing kalit nga nahisama sa mga nag-una sa mga selula sa utok. Ang posibilidad nga obserbasyon sa mga siyentista nagpausbaw sa ilang gihunahuna nga nahibal-an nila kung giunsa ang mga stem cell nahimo nga mga hamtong nga mga selula ug gipadayon ang ilang pagkatawo samtang sila hamtong.

"Gihagit gyud niini ang sukaranan nga mga konsepto kung giunsa ang mga selyula magpabilin sa kurso sa higayon nga magsugod sila sa ilang agianan aron mahimong mga selula sa kasingkasing o utok," ingon ni Benoit Bruneau, PhD, direktor sa Gladstone Institute of Cardiovascular Disease ug usa ka senior nga awtor sa bag-ong pagtuon nga gipatik sa Kinaiyahan.

Wala Mobalik

Ang embryonic stem cell kay pluripotent—sila adunay katakos sa paglainlain, o pagbag-o, ngadto sa matag matang sa selula sa hingpit nga pagkaporma sa hamtong nga lawas. Apan gikinahanglan ang daghang mga lakang alang sa mga stem cell aron makatungha ang mga matang sa mga hamtong nga selula. Sa ilang dalan paingon sa pagkahimong mga selula sa kasingkasing, pananglitan, ang embryonic stem cell unang nabahin ngadto sa mesoderm, usa sa tulo ka primitive tissues nga makita sa pinakaunang mga embryo. Sa unahan sa agianan, ang mga selula sa mesoderm nagsanga aron maghimo mga bukog, kaunuran, mga ugat sa dugo, ug mga selyula sa kasingkasing.

Gidawat sa kadaghanan nga kung ang usa ka cell nagsugod na sa paglainlain sa usa niini nga mga agianan, dili na kini makabalik aron makapili usa ka lahi nga kapalaran.

“Halos kada siyentista nga naghisgot bahin sa cell fate naggamit ug hulagway sa talan-awon sa Waddington, nga morag ski. nga adunay lainlaing mga bakilid sa ski nga manaog ngadto sa titip, nabulag nga mga walog,” miingon si Bruneau, kinsa mao usab ang William H. Younger Chair sa Cardiovascular Research sa Gladstone ug usa ka propesor sa pediatrics sa UC San Francisco (UCSF). “Kon ang usa ka selula anaa sa lawom nga walog, walay paagi nga kini makalukso tabok ngadto sa lahi kaayong walog.”

Usa ka dekada ang milabay, ang Gladstone Senior Investigator nga si Shinya Yamanaka, MD, PhD, nakadiskobre kung giunsa pag-reprogram ang hingpit nga pagkalainlain nga mga selyula sa mga hamtong ngadto sa naaghat nga pluripotent stem cells. Samtang wala kini maghatag sa mga selula og abilidad sa paglukso taliwala sa mga walog, kini naglihok sama sa usa ka ski lift balik sa ibabaw sa kalainan nga talan-awon.

Sukad niadto, nadiskobrehan sa ubang mga tigdukiduki nga uban sa hustong kemikal nga mga ilhanan, ang pipila ka mga selula mahimong makabig ngadto sa suod nga relasyong mga matang pinaagi sa proseso nga gitawag ug “direkta nga reprogramming”—sama sa usa ka laktod nga paagi agi sa kakahoyan tali sa silingang mga agianan sa ski. Apan sa bisan unsa niini nga mga kaso nga ang mga selyula kusog nga molukso taliwala sa lahi kaayo nga mga agianan sa pagkalainlain. Sa partikular, ang mga selula sa mesoderm dili mahimong mga pasiuna sa layo nga mga tipo sama sa mga selula sa utok o mga selula sa gut.

Bisan pa, sa bag-ong pagtuon, gipakita sa Bruneau ug sa iyang mga kauban nga, sa ilang katingala, ang mga nag-una sa mga selula sa kasingkasing mahimo nga direkta nga mabag-o ngadto sa mga pasiuna sa selula sa utok-kon wala ang usa ka protina nga gitawag og Brahma.

Usa ka Makapatingala nga Obserbasyon

Gitun-an sa mga tigdukiduki ang papel sa protina nga Brahma sa pagkalainlain sa mga selyula sa kasingkasing, tungod kay nahibal-an nila kaniadtong 2019 nga naglihok kini kauban ang ubang mga molekula nga adunay kalabotan sa pagporma sa kasingkasing.

Sa usa ka pinggan sa mouse embryonic stem cell, ilang gigamit ang CRISPR genome-editing approaches aron mapalong ang gene Brm (ang naggama sa protina nga Brahma). Ug namatikdan nila nga ang mga selyula wala na magkalainlain sa normal nga mga pasiuna sa selula sa kasingkasing.

“Pagkahuman sa 10 ka adlaw nga paglainlain, ang normal nga mga selyula ritmikong nagpitik; sila klaro nga mga selula sa kasingkasing, ”miingon si Swetansu Hota, PhD, unang tagsulat sa pagtuon ug usa ka staff scientist sa Bruneau Lab. "Apan kung wala si Brahma, adunay daghang mga inert cell. Wala gayoy pagbunal.”

Pagkahuman sa dugang nga pag-analisar, ang koponan sa Bruneau nakaamgo nga ang hinungdan nga ang mga selyula wala gibunalan tungod kay ang pagtangtang sa Brahma dili lamang nagpatay sa mga gene nga gikinahanglan alang sa mga selyula sa kasingkasing, apan gi-aktibo usab ang mga gene nga gikinahanglan sa mga selyula sa utok. Ang mga selula nga nag-una sa kasingkasing kay mga selula na karon sa utok.

Gisundan dayon sa mga tigdukiduki ang matag lakang sa pagkalainlain, ug wala damha nadiskobrehan nga kini nga mga selyula wala na mobalik sa usa ka pluripotent nga kahimtang. Hinunoa, ang mga selula mikuha ug mas dako nga paglukso tali sa mga agianan sa stem cell kay sa naobserbahan kaniadto.

"Ang among nakita mao nga ang usa ka selda sa usa ka walog sa Waddington nga talan-awon, nga adunay husto nga mga kahimtang, mahimong molukso sa usa ka lahi nga walog nga dili una mosakay og elevator balik sa summit," ingon ni Bruneau.

Mga Leksyon Para sa Sakit

Samtang ang palibot sa mga selula sa usa ka lab dish ug sa usa ka tibuuk nga embryo lahi kaayo, ang mga obserbasyon sa mga tigdukiduki adunay mga leksyon bahin sa kahimsog sa selula ug sakit. Ang mga mutasyon sa gene Brm nalangkit sa congenital heart disease ug sa mga sindrom nga naglambigit sa function sa utok. Ang gene nalangkit usab sa daghang mga kanser.

"Kung ang pagtangtang sa Brahma makahimo sa mga selula sa mesoderm (sama sa mga pasiuna sa selula sa kasingkasing) ngadto sa mga selula sa ectoderm (sama sa mga precursor sa selula sa utok) sa pinggan, nan tingali ang mga mutasyon sa gene nga Brm mao ang naghatag sa pipila ka mga selula sa kanser sa abilidad sa pag-usab sa ilang genetic nga programa," miingon ang Bruneau.

Ang mga nahibal-an hinungdanon usab sa usa ka sukaranan nga lebel sa panukiduki, siya midugang, tungod kay kini makahatag kahayag kung giunsa ang mga selyula mahimong magbag-o sa ilang kinaiya sa mga kahimtang sa sakit, sama sa pagkapakyas sa kasingkasing, ug alang sa pagpalambo sa mga regenerative nga terapiya, pinaagi sa pag-aghat sa bag-ong mga selula sa kasingkasing pananglitan.

"Ang among pagtuon nagsulti usab kanamo nga ang mga agianan sa pagkalainlain labi ka makuti ug huyang kaysa sa among gihunahuna," ingon ni Bruneau. "Ang usa ka mas maayo nga kahibalo sa mga agianan sa pagkalahi makatabang usab kanato nga masabtan ang congenital nga kasingkasing - ug uban pa - mga depekto, nga mitungha sa bahin pinaagi sa depekto nga pagkalainlain."

Print Friendly, PDF & Email

May Kalabutan nga Balita