STAznanost
Naravoslovje in tehnika

Slovenski raziskovalci s prebojno študijo za razumevanje procesov diferenciacije celic

Ljubljana, 6. maja - Slovenski raziskovalci so v reviji Molecular Cell objavili novo študijo, ki predstavlja preboj na področju razumevanja procesov diferenciacije celic. V članku so opisali celično regulatorno mrežo, ki razloži prve razvojne dogodke, ki vodijo v učinkovito diferenciacijo matičnih celic in razvoja zarodka, so sporočili z Instituta Jožef Stefan (IJS).

Raziskovalca Miha Modic in Jernej Ule, ki delujeta v Londonu, sta pri tem dosežku sodelovala s skupino slovenskih znanstvenikov, z Gregorjem Rotom z Univerze v Zürichu, s Tjašo Lepko s Helmholtz Centra v Münchnu in Borisom Rogljem z IJS.

V študiji so raziskovali molekularne mehanizme diferenciacije pluripotentnih matičnih celic, ki se lahko za razliko od odraslih matičnih celic diferencirajo v prav vse celice našega telesa. Inducirane pluripotentne matične celice pa lahko katerokoli celico posameznika reprogramirajo v inducirane matične celice. Te lahko nato diferenciramo v vse celične tipe, tudi denimo bolnikove lastne beta celice, ki proizvajajo insulin, zato imajo potencial revolucije personalizirane regenerativne medicine. Razumevanje molekularnih mehanizmov nadzora učinkovite diferenciacije matičnih celic je zato ključnega pomena, so zapisali na IJS.

Raziskovalci so v študiji opazili, da v pluripotentnih matičnih celicah ne obstajajo znotraj-jedrni organeli, imenovani paraspekli, se pa hitro oblikujejo, ko se celice začnejo diferencirati. Domnevali so, da je ta pojav povezan z zmožnostjo celic za učinkovito diferenciacijo.

S kompleksno serijo študij so znanstveniki odkrili mehanizem nastajanja paraspeklov med diferenciacijo matičnih celic in povezanih RNA-omrežij ter RNA-vezavne beljakovine. S tem njihova študija po navedbah IJS zagotavlja preboj v razumevanju procesov diferenciacije celic in zgodnjega razvoja.

Paraspekli so po navedbah IJS naraščajoče "zvezde" na področju celične biologije, ki so potencialno povezani z naraščajočim seznamom človeških procesov in bolezni, v razvojnem kontekstu pa so slabo raziskani.

"Nova študija tako zagotavlja pomembne nove ugotovitve z odkrivanjem, kako integrirajo regulacijo izbir, ki jih pluripotentne matične celice dajejo, ko se razlikujejo v specializirane celične vrste, ki jih znanstveniki zdaj uporabljajo kot nova regenerativna zdravila."

Poleg tega bi lahko bilo temeljno odkritje regulativnih mrež pomembno tudi za razumevanje in modeliranje različnih bolezni, vključno z rakom in nevrodegenerativnimi boleznimi, kjer je nenormalno izražanje proteina TDP-43 in paraspeklov skupna značilnost.

Vloga proteina TDP-43 in paraspeklov je še posebej očitna pri amiotrofični lateralni sklerozi (ALS). Pokazalo se je, da jedrska redukcija TDP-43 v motornih nevronih, ki jih je prizadel ALS, korelira z nastankom paraspeklov. Novo razumevanje uravnotežene navzkrižne regulacije med TDP-43 in paraspekli zato ustvarja nov konceptualni okvir za preučevanje, kako so lahko motnje tega ravnovesja del ALS in drugih bolezni, so še zapisali na IJS.