Cercetătorii au dezvoltat o metodă de control asupra transformării celulelor stem în țesuturi și organe specifice, deschizând noi posibilități în lupta împotriva unor boli complexe precum diabetul zaharat și boala Parkinson. Studiul a fost publicat în revista Cell.
O descoperire revoluționară în medicina regenerativă
Oamenii de știință de la Universitatea de Medicină Cedars-Sinai (SUA) și Universitatea din California, San Francisco, au creat celule denumite „organizatori sintetici„, care transmit instrucțiuni celulelor stem, indicându-le cum să se dezvolte în țesuturi și organe specifice.
„Putem folosi acești organizatori sintetici pentru a stimula celulele stem să creeze diferite părți ale embrionului timpuriu sau să devină inimă și alte organe”, a explicat dr. Ofir Klein, unul dintre autorii studiului.
Cum funcționează tehnologia inovatoare
Anterior, s-a demonstrat că anumite celule din stadiile timpurii de dezvoltare pot acționa ca organizatori pentru embrioni. Pornind de la această observație, cercetătorii au emis ipoteza că, dacă vor crea o versiune a acestor celule-organizator, vor putea controla mai bine dezvoltarea lor in vitro.
Echipa de cercetare a folosit:
- Proteine responsabile pentru „lipirea” celulelor între ele
- Au proiectat celule-organizator care se auto-organizează în jurul celulelor stem embrionare de șoarece
- Au creat celule care produc molecule de semnalizare specifice, numite morfogene
Morfogenele joacă un rol esențial în dezvoltarea celulelor. Acestea determină destinul celulei în funcție de concentrație. Celulele „citesc” aceste concentrații pentru a-și înțelege poziția și rolul în țesutul în dezvoltare. Celulele-organizator au fost proiectate să exprime morfogenul WNT3A și antagonistul său DKK1 în diferite concentrații. Modificările acestor concentrații direcționează dezvoltarea embrionului.
Rezultate promițătoare pentru medicina viitorului
Oamenii de știință au reușit să determine celulele stem să formeze corpul șoarecelui de jos în sus, așa cum se dezvoltă embrionul în uter. Într-un experiment separat, au creat din celule stem o structură pulsatilă, asemănătoare unei inimi, cu o cameră centrală și o rețea de vase de sânge.
„Aceasta este o nouă modalitate de interacțiune cu celulele stem și de programare a ceea ce devin ele”, a declarat Wendell Lim, unul dintre autorii studiului. „Putem oferi instrucțiuni mai precise de dezvoltare celulelor stem. Celulele-organizator poartă atât informații spațiale, cât și biochimice, oferindu-ne un control imens pe care nu l-am avut înainte.”
Celulele-organizator sintetice au fost, de asemenea, echipate cu:
- Un comutator chimic care permite cercetătorilor să pornească și să oprească transmiterea instrucțiunilor
- Un comutator pentru distrugerea lor când este necesar
Aplicații potențiale în tratamentul bolilor
Această tehnologie deschide perspective promițătoare pentru:
- Creșterea de organe mai bune pentru transplant
- Modelarea bolilor
- Producerea de celule beta pentru secreția de insulină
- Generarea de neuroni pentru tratamentul bolii Parkinson
Vă invităm să împărtășiți acest articol cu prietenii și să ne spuneți părerea voastră în comentarii despre această descoperire revoluționară în domeniul medicinei regenerative!
Sursa imagine: Getty Images
Etichete: celule stem, medicină regenerativă, organe artificiale, cercetare medicală, biologie celulară, terapii inovatoare
