Vedcom z lekárskej fakulty Masarykovej univerzity v Brne sa podarilo „naprogramovať“ kmeňové bunky tak, aby sa premenili na bunky vytvárajúce zdravé zubné tkanivo. Zasiahli pritom priamo do ich genómu. Informuje o tom TASR s odvolaním sa na tlačovú správu Masarykovej univerzity.
Vedúci výskumnej skupiny Jan Křivánek už v minulosti podrobne popísal proces vývoja buniek (odontoblastov), ktoré tvoria hlavné tvrdé zubné tkanivo – zubovinu. Jeho tímu sa tentoraz podarilo tieto bunky cielene vytvoriť priamym zásahom do genómu pluripotentných kmeňových buniek. Tieto bunky sú základným kameňom vývoja každého organizmu a sú schopné premeniť sa na akýkoľvek typ bunky v žijúcom organizme.
„Vytypovali sme štyri riadiace alebo regulačné gény, čo sú gény kontrolujúce expresiu ďalších génov, a chceli sme zistiť, či s ich pomocou dokážeme prinútiť kmeňové bunky, aby sa premenili na bunky vytvárajúce zub,“ vysvetľuje Křivánek dnes už potvrdenú hypotézu.
Proces laboratórnej kultivácie buniek brnianski vedci študovali aj v živom organizme myší, do ktorých upravené bunky vložili. Experiment potvrdil, že pri myšiach kmeňové bunky smerovali do buniek vytvárajúcich zubné tkanivo.
Unikátny spôsob
Unikátny je najmä spôsob, akým kmeňové bunky ovplyvnili. Zatiaľ čo bežne ich výskumníci vystavujú pôsobeniu zvonku, Křivánek s jeho tímom zasiahli priamo dovnútra genómu. Využili na to takzvané lentivírusy, ktoré u ľudí spôsobujú chronické ochorenia s dlhou inkubačnou dobou (napríklad HIV).
„Pre nás je zásadné, že ide o vírusy, ktoré dokážu svoju DNA pevne včleniť do svojho hostiteľa. Majú kapacitu na prenášanie cudzorodej genetickej informácie, do ktorej sme cielene vložili sekvenciu vybraného riadiaceho génu. Vzniknutým vírusom sme infikovali kmeňové bunky a týmto spôsobom sme potom do ich genómu dostali potrebnú genetickú informáciu,“ vysvetľuje Křivánek voľbu metódy.
Pri infikovaných bunkách sa následne postupným „zapínaním“ štvorice vybraných regulačných génov snažili nájsť kombináciu, ktorá by viedla k premene kmeňovej bunky na odontoblast.
„V ranej fáze bunky začali exprimovať gény charakteristické pre odontoblasty. Ďalej začali vytvárať kolagén a následne sme zistili, že okrem kolagénu sú schopné vytvárať aj mineralizujúce ložiská vzniknuté ukladaním vápnika,“ priblížil Křivánkov doktorand Josef Lavický. Podobný proces prebieha aj pri tvorbe kostí či zubnej skloviny.
Výskumníci tvrdia, že výskum môže priniesť nové možnosti v zubnej regeneratívnej medicíne a v širšom kontexte ukazuje novú metódu, ako pristupovať k zisku rôznych funkčných bunkových typov z kmeňových buniek.
„My sme sa zamerali na odontoblasty, ale verím, že ak by sa poctivo vybrala kombinácia transkripčných faktorov, teda iných regulačných génov, malo by byť možné podobným spôsobom získať aj iné bunkové typy, či už napríklad bunky epitelové alebo napríklad neuróny,“ uzavrel Křivánek.
Nahlásiť chybu v článku