РЭКЛЯМА

Мадэлі хвароб ствалавых клетак: распрацавана першая мадэль альбінізму

Навукоўцы распрацавалі першую ствалавую клетку пацыента мадэль альбінізмам. Мадэль дапаможа вывучыць захворванні вачэй, звязаныя з вочна-скурным альбінізмам (OCA).  

Sтэм клеткі з'яўляюцца неспецыялізаванымі. Яны не могуць выконваць якую-небудзь спецыфічную функцыю ў арганізме, але яны могуць дзяліцца і абнаўляцца на працягу доўгага часу і маюць патэнцыял, каб стаць спецыялізаванымі і ператварыцца ў мноства розных тыпаў у арганізме, такіх як цягліцавыя клеткі, клеткі крыві, клеткі мозгу і г.д.  

Ствалавыя клеткі прысутнічаюць у нашым арганізме на ўсіх этапах жыцця, пачынаючы з эмбрыён да паўналецця. Эмбрыянальныя ствалавыя клеткі (ЭСК) або плёну Ствалавыя клеткі выяўляюцца на самай ранняй стадыі, у той час як дарослыя ствалавыя клеткі, якія служаць сістэмай аднаўлення арганізма, выяўляюцца ў сталым узросце.  

Ствалавыя клеткі можна згрупаваць у чатыры групы: эмбрыянальныя ствалавыя клеткі (ЭСК), дарослыя ствалавыя клеткі, рак ствалавыя клеткі (CSC) і індукаваныя плюрыпатэнтныя ствалавыя клеткі (iPSC). Эмбрыянальныя ствалавыя клеткі (ЭСК) атрымліваюцца з клетак унутранай масы на стадыі бластацысты эмбрыёна млекакормячых ва ўзросце ад трох да пяці дзён. Яны могуць бясконца самаабнаўляцца і дыферэнцавацца ў тыпы клетак усіх трох зародкавых лісткоў. З іншага боку, дарослыя ствалавыя клеткі служаць сістэмай аднаўлення для падтрымання клеткавага гамеастазу ў тканінах. Яны могуць замяняць мёртвыя або пашкоджаныя клеткі, але маюць абмежаваны патэнцыял праліферацыі і дыферэнцыявання ў параўнанні з ESC. Ракавыя ствалавыя клеткі (СКК) узнікаюць з нармальных ствалавых клетак, якія падвяргаюцца генным мутацыям. Яны ініцыююць пухліны, утвараючы вялікую калонію або клоны. Ракавыя ствалавыя клеткі гуляюць важную ролю ў злаякасных пухлінах, такім чынам, таргетынг на іх можа стаць спосабам лячэння рака.  

Індукаваныя плюрыпатэнтныя ствалавыя клеткі (iPSCs) атрымліваюць з дарослых саматычных клетак. Іх плюрыпатэнтнасць штучна індукуецца ў лабараторыі шляхам перапраграмавання саматычных клетак з дапамогай генаў і іншых фактараў. iPSCs падобныя на эмбрыянальныя ствалавыя клеткі ў праліферацыі і дыферэнцыявання. Першы iPSC быў распрацаваны з мышыных фібрабластаў Яманака ў 2006 годзе. З тых часоў некалькі чалавечых iPSC былі распрацаваны з узораў для канкрэтных пацыентаў. Паколькі генетыка пацыента адлюстроўваецца ў генетыцы iPSC, гэтыя перапраграмаваныя саматычныя клеткі выкарыстоўваюцца для мадэлявання генетычных захворванняў і зрабілі рэвалюцыю ў вывучэнні генетычных парушэнняў чалавека.  

Мадэль - гэта жывёла або клеткі, якія адлюстроўваюць усе або некаторыя паталагічныя працэсы, якія назіраюцца пры рэальным захворванні. Наяўнасць эксперыментальнай мадэлі важная для разумення развіцця захворвання на клеткавым і малекулярным узроўнях, што дапамагае ў распрацоўцы метадаў лячэння. Мадэль дапамагае зразумець, як развіваецца хвароба, і праверыць магчымыя падыходы да лячэння. Напрыклад, можна вызначыць эфектыўныя мішэні для лекаў з дапамогай мадэлі або экрана невялікіх малекул, якія маглі б паменшыць цяжар і спыніць прагрэсаванне захворвання. Мадэлі жывёл выкарыстоўваюцца даўно, але маюць некалькі недахопаў. Акрамя таго, мадэлі жывёл непрыдатныя для генетычных парушэнняў з-за генетычнага адрознення. Цяпер ствалавыя клеткі чалавека (эмбрыянальныя і індукаваныя плюрыпатэнтныя) усё часцей выкарыстоўваюцца для мадэлявання захворванняў чалавека.  

Мадэляванне захворванняў з дапамогай чалавечых ИПСК паспяхова праводзілася на працягу некалькіх ўмовы такіх як бакавы склероз, захворванні крыві, дыябет, хвароба Хантынгтана, спінальная мышачная атрафія і г.д. мадэлі IPSC чалавека нервовых захворванняў чалавека, прыроджаных парокаў сэрца і іншых генетычных засмучэннеs.  

Аднак мадэль iPSC чалавека альбінізму не была даступная да 11 студзеня 2022 года, калі навукоўцы з Нацыянальнага інстытута вачэй (NEI), які ўваходзіць у склад Нацыянальнага інстытута здароўя (NIH), паведамілі аб распрацоўцы чалавечай мадэлі iPSC in vitro для вокакожны альбінізм (OCA) 

Вочна-скурны альбінізм (ОСА) - гэта а генетычнае парушэнне якія ўплываюць на пігментацыю вачэй, скуры і валасоў. Пацыенты пакутуюць ад праблем з вачыма, такіх як зніжэнне вастрыні зроку з лепшай карэкцыяй, зніжэнне пігментацыі вачэй, анамаліі развіцця ямкі і/або анамальнае перасячэнне валокнаў глядзельнага нерва. Лічыцца, што паляпшэнне пігментацыі вачэй можа прадухіліць або выратаваць некаторыя дэфекты гледжання.  

Даследчыкі распрацавалі in vitro мадэль для вывучэння дэфектаў пігментацыі пігментнага эпітэлія сятчаткі чалавека (RPE) і паказалі, што сятчаткі тканіна пігментнага эпітэлія, атрыманая in vitro ад пацыентаў, паўтарае дэфекты пігментацыі, якія назіраюцца пры альбінізме. Гэта вельмі цікава ў сувязі з тым, што жывёльныя мадэлі альбінізму непрыдатныя і існуе абмежаваная колькасць клетачных ліній чалавека для вывучэння меланагенезу і дэфектаў пігментацыі. OCA1A- і OCA2-iPSC, атрыманыя ад пацыентаў, распрацаваныя ў гэтым даследаванні, могуць быць аднаўляльнай і ўзнаўляльнай крыніцай клетак для вытворчасці клетак-мішэняў і/або тыпаў тканін. Тканіны OCA, атрыманыя in vitro, і OCA-iRPE дазволяць глыбей зразумець, як адбываецца ўтварэнне меланіну, ідэнтыфікаваць малекулы, якія ўдзельнічаюць у дэфектах пігментацыі, а таксама даследаваць малекулярныя і/або фізіялагічныя адрозненні. 

Гэта вельмі значны крок наперад да мэты лячэння захворванняў, звязаных з вокакожным альбінізмам (OCA).  

***

Спасылкі:  

  1. Avior, Y., Sagi, I. & Benvenisty, N. Плюрыпатэнтныя ствалавыя клеткі ў мадэляванні захворванняў і адкрыцці лекаў. Nat Rev Mol Cell Biol 17, 170–182 (2016). https://doi.org/10.1038/nrm.2015.27 
  1. Чэмберлен С., 2016. Мадэляванне захворвання з дапамогай чалавечых ИПСК. Малекулярная генетыка чалавека, том 25, выпуск R2, 1 кастрычніка 2016 г., старонкі R173–R181, https://doi.org/10.1093/hmg/ddw209  
  1. Bai X., 2020. Мадэляванне захворванняў на аснове ствалавых клетак і клеткавая тэрапія. Ячэйкі 2020, 9(10), 2193; https://doi.org/10.3390/cells9102193  
  1. Джордж А., і інш 2022. Мадэляванне захворвання ў прабірцы вокакожнага альбінізму тыпу I і II з выкарыстаннем індукаванага люрыпатэнтным ствалавых клетак пігментнага эпітэлія сятчаткі (2022). Справаздачы аб ствалавых клетках. Том 17, выпуск 1, P173-186, 11 студзеня 2022 г. DOI: https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2021.11.016 

***

Умеш Прасад
Умеш Прасад
Навуковы журналіст | Рэдактар-заснавальнік часопіса Scientific European

Падпішыцеся на нашу рассылку

Каб быць у курсе ўсіх апошніх навін, прапаноў і спецыяльных аб'яў.

Самыя папулярныя артыкулы

Адкрыццё хімічных прэпаратаў для супрацьмалярыйнага прэпарата наступнага пакалення

Новае даследаванне выкарыстоўвала робатызаваны скрынінг для шорт-ліста...

20C-US: Новы варыянт каранавіруса ў ЗША

Даследнікі з Універсітэта Паўднёвага Ілінойса паведамілі пра новы варыянт ВРВІ...

Дыябет тыпу 2: аўтаматызаваны прыбор для дазавання інсуліну, ухвалены FDA

FDA ухваліла першую прыладу для аўтаматызаванага інсуліну...
- Рэклама -
92,856Вентылятарыяк
47,303паслядоўнікіпрытрымлівацца
1,772паслядоўнікіпрытрымлівацца
30падпісчыкіпадпісвацца