Emberi vérből alkottak működőképes idegsejteket

A Stanford Egyetem Orvosi Karának kutatói felfedezték, hogy vérből vett emberi immunsejteket közvetlenül funkcionális idegsejtekké alakíthatók laborban, nagyjából három hét alatt, összesen négy további fehérje hozzáadásával.

A drámai átalakuláshoz a sejteknek nem kell őssejti állapotba visszakerülniük, hanem egy ennél közvetlenebb folyamaton a transzdifferenciálódáson kell átesniük.

Az átalakulás magas hatásfokkal történik – 1 milliliter vérből akár 50000 idegsejt is létrehozható – és ehhez nemcsak friss, hanem korábban lefagyasztott és félretett vérmintákat is használhatnak. Ennek a módszernek hatalmas jelentősége lehet a különböző idegrendszeri betegségek kutatásában – mivel nagy mennyiségű emberi idegsejtet tesz könnyen elérhetővé.

“A vér az egyik legkönnyebben begyűjthető biológiai minta,” mondta Marius Wernig, az egyetem patológia docense. “Szinte minden beteg, aki bemegy egy kórházba, hagy maga után vérmintát, és ezeket a mintákat gyakran lefagyasztják és félreteszik a későbbi kutatásokhoz. Ez a technika egy olyan áttörést jelent, ami megnyitja a lehetőséget arra, hogy többet tudjunk meg az összetett betegségek folyamatairól.”

A transzdifferenciálódás technikáját még 2010-ben fedezték fel Wernig laborjában, amikor is a kutatók kimutatták, hogy egerek bőr sejtjeiből lehetséges idegsejteket alkotni – anélkül, hogy őssejti állapotba helyeznék a sejteket. A kutatók később megmutatták, hogy a módszer emberi bőr és májsejteken is alkalmazható.

Azonban a módszert eddig különböző nehézségek miatt nem tudták megfelelően használni, kiemelten amiatt, mert nehéz volt megfelelő mennyiségű mintát gyűjteni, hogy genetikailag összetett betegségeket tudjanak vizsgálni – mivel ezekben általában több, a betegséghez köthető mutációnak is szerepe van.

Amíg lehetséges a bőrsejtekből történő közvetlen idegsejt képzés – ami legalább a pluripotens őssejtek létrehozásának nehézségét megoldja – azonban a bőrmintavétel igen fájdalmas és a mintákat hosszabb ideig kell laborban növeszteni, hogy elérjék a módszerhez szükséges sejtszámot. Ezzel az a probléma, hogy ez az időszak alatt, új mutációk jöhetnek létre a sejtekben, ezzel nehezítve a kutatást.

Ezen okok miatt a kutatók igyekeztek egy új egyszerűbb és hatékonyabb módszert találni, amivel beteg specifikus idegsejteket tudnak létrehozni.

Az új tanulmányban a kutatócsapat a vérben keringő T immunsejtekre koncentrált. A T sejtek úgy védenek minket a különböző betegségektől, hogy felismerik és elpusztítják a fertőzött vagy rákos sejteket. Ezekkel szemben az idegsejtek hosszú vékony sejtek, melyek képesek elektromos impulzusokat vezetni a szomszédos sejtek irányába. Azonban a két sejttípus lényegesen különböző alakja, elhelyezkedése és feladata ellenére a csapat rájött, hogy meglepően könnyű átalakítani őket.

“Szinte sokkoló, hogy milyen könnyű a T sejteket működőképes neuronokká alakítani egy pár nap alatt,” mondta Wernig. “A T sejtek nagyon specializált immunsejtek egy egyszerű kerek formával, így a gyors átváltozásuk eléggé elképesztő.”

A módszer eredményeként kapott neuronok nem tökéletesek – nem képesek érett szinapszisokat képezni egymás között -, azonban az idegsejtek alapvető funkcióját képesek betölteni és a kutatók reménykednek abban, hogy a további optimalizálással ezt a problémát is leküzdhetik. Addig is a csapat elkezdett autista gyerekektől vett vérmintákat gyűjteni a módszer felhasználásának bemutatásához.

“Mostmár rendelkezünk egy módszerrel, amivel közvetlenül vizsgálható több ezer skizofréniában és autizmusban szenvedő ember idegi működése,” mondta Wernig. “Évtizedekig csak kevés nyomot találtak ezeknek a rendellenességeknek a forrására vagy arra, hogy hogyan kezelhetőek. Most már elkezdhetjük ennek a sok kérdésnek a megválaszolását.”

Forrás: pnas.org

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.