Клітини шкіри можуть бути будівельними блоками в боротьбі з раком та іншими захворюваннями
Клітинна метаморфоза
Дослідники з Мічиганського університету, Університету штату Меріленд і Гарвардського університету розробили метод, за допомогою якого клітини піддаються чудовою трансформації: шлях, який може трансформувати клітини шкіри в будь-який інший тип. Їх дослідження, що докладно описує цю метаморфозу, було недавно опубліковано в Працях Національної академії наук (PNAS).
«Клітини в нашому організмі природно спеціалізуються», - сказав старший автор Indika Rajapakse, професор з математики та біоінформатики в Мічиганському університеті, в прес-релізі. «Те, що ми пропонуємо, може забезпечити ярлик для того, щоб зробити те ж саме, щоб допомогти будь-якому осередку стати цільовим типом осередки».
Новий метод заснований на техніці, вперше впровадженої в кінці 1980-х років, яка омиває клітини факторами транскрипції (TF), молекулами, які спонукають гени «читати» ДНК певних клітин. Команда Rajapakse переглянула метод, націлюючи клітини з певними TF в певні моменти їх зростання, використовуючи математичну модель управління, щоб намітити правильний час для кожної ін'єкції TF.
Відстежуючи, коли певні гени «читаються», команда може зрозуміти, коли і як певні фактори транскрипції діють при перетворенні осередки.
«Ми вважаємо, що ми можемо перейти від початкової конфігурації осередку до бажаної конфігурації», - каже Раджапаксе.
Шкірні клітини: майбутнє медицини
В даний час команда тестує цей метод за допомогою Max Wicha, професора онкології Forbes в Мічиганської медицині.
«Цей алгоритм забезпечує план, який має важливі наслідки для раку, оскільки ми вважаємо, що ракові стовбурові клітини можуть виникати з нормальних стовбурових клітин за допомогою аналогічних шляхів перепрограмування», - каже Вича, співавтор статті. «Ця робота також має важливі наслідки для регенеративної медицини і тканинної інженерії, оскільки вона дає план для створення будь-якого бажаного типу клітини».
Подібна робота в стовбурових клітинах відкрила неймовірні нові двері для медицини, дозволяючи лікарям створювати індивідуальні процедури, вирощувати складні структури, такі як нейрони, і лікувати, здавалося б, складні для хвороби, такі як рак і діабет. Відкриття плюріпотентності стовбурових клітин - їх здатність трансформуватися в будь-який інший тип клітин - заробили Джона Б. Гурдон і Шіньі Яманаку в Нобелівської премії в галузі медицини в 2012 році.
Протягом багатьох років використання стовбурових клітин було дуже суперечливим, оскільки ранні методи вимагали видалення клітин з людських ембріонів. Проте цей період, як видається, закінчується: дослідження нових методів збору стовбурових клітин, а також робота, подібна роботі команди U. Mich, U. Maryland і Harvard, яка вимагає не більше ніж подряпини шкіри, може відкрити новий епоху неінвазивного, дуже гнучкого індивідуального ліки для цілого ряду хвороб.
Як додав Вича, ця робота «також демонструє красу поєднання математики і біології, щоб розгадати таємниці природи».
Література: Phys.org - останні новини науки і техніки, PNAS
