123RF
Wątroba – zwiększenie regeneracji bez wywoływania raka
Redaktor: Iwona Konarska
Data: 28.04.2022
Źródło: Marek Matacz/PAP
| Tagi: | wątroba, regeneracja komórek |
Biotechnolodzy odmłodzili część komórek wątroby dojrzałych myszy, nakłaniając je do regeneracji narządu. To duży krok w kierunku terapii wątroby zniszczonej przez różnego typu choroby.
Ssaki, w tym człowiek, mają ograniczoną zdolność odnowy tkanek nawet w porównaniu z rybami bądź jaszczurkami. Jednak zespół z Salk Institute w USA zdołał odmłodzić część komórek wątroby dojrzałych myszy i nakłonić je do regeneracji narządu.
– Jesteśmy podekscytowani postępami w naprawie komórek uszkodzonej wątroby, ponieważ pewnego dnia podejście takie jak to może pozwolić nawet na odbudowę całego organu – mówi Juan Carlos Izpisua Belmont, jeden z autorów pracy opublikowanej w piśmie „Cell Reports”. – Nasze odkrycia mogą doprowadzić do opracowania nowych terapii infekcji, raka i genetycznych chorób wątroby, a także schorzeń metabolicznych, takich jak niealkoholowe stłuszczeniowe zapalenie wątroby – dodaje.
Jego zespół wcześniej pokazał, że cztery przeprogramowujące komórki cząsteczki (Oct-3/4, Sox2, Klf4 i c-Myc), znane jako czynniki Yamanaka, mogą spowolnić starzenie i poprawić regenerację mięśni myszy.
W najnowszym badaniu naukowcy wykorzystali te same czynniki. Pod wpływem tych cząsteczek część dojrzałych komórek wątroby powróciła do wcześniejszego, niedojrzałego stanu.
– W porównaniu z większością naszych organów wątroba dużo lepiej radzi sobie z naprawą swojej tkanki – podkreśla współautorka dokonania, dr Mako Yamamoto. – Aby sprawdzić, czy można wzmocnić regenerację tkanek ssaków, przetestowaliśmy czynniki Yamanaka na mysich wątrobach – wyjaśnia badaczka.
Jedno z najwyższych wyzwań związanych z odmładzaniem komórek i regeneracją tkanek polega na odpowiednim kontrolowaniu działania pobudzających te procesy czynników. Zaburzenie równowagi może bowiem prowadzić np. do niekontrolowanych podziałów i powstawania guzów.
Aby temu zapobiec, naukowcy traktowali myszy czynnikami Yamanaka tylko przez krótki czas. Potem bacznie przyglądali się temu, co dzieje się z komórkami. Nawet po 9 miesiącach – mniej więcej po 1/3 czasu życia zwierząt – żadna mysz nie miała guzów.
– Czynniki Yamanaka to obosieczny miecz – zwraca uwagę jeden z badaczy, prof. Tomoaki Hishida. – Z jednej strony mają potencjał, aby nasilić regenerację wątroby przy uszkodzeniu jej tkanek, z drugiej jednak mogą powodować powstawanie guzów. Byliśmy podekscytowani tym, że nasza krótkotrwała interwencja przyniosła pozytywne efekty bez skutków szkodliwych – zwiększyła regenerację bez wywoływania raka.
Po bliższym przyjrzeniu się mechanizmom działającym w odmładzaniu komórek badacze dokonali dodatkowego odkrycia. Zauważyli silne działanie genu o nazwie Top2a.
Koduje on enzym – topoizomerazę 2a – który pomaga rozłączać i ponownie łączyć nici DNA. Kiedy naukowcy go zablokowali, zauważyli 40-krotną redukcję zmian w komórkach, co skutkowało dużo mniejszą liczbą odmłodzonych komórek.
Rola Top2a wymaga jednak dokładniejszego zbadania.
– Pozostaje wiele do zrobienia, zanim w pełni zrozumiemy molekularne podstawy odmładzania komórek. To podstawowy warunek stworzenia skutecznych i uniwersalnych terapii cofających skutki chorób u ludzi – podkreśla prof. Izpisua Belmonte.
– Jesteśmy podekscytowani postępami w naprawie komórek uszkodzonej wątroby, ponieważ pewnego dnia podejście takie jak to może pozwolić nawet na odbudowę całego organu – mówi Juan Carlos Izpisua Belmont, jeden z autorów pracy opublikowanej w piśmie „Cell Reports”. – Nasze odkrycia mogą doprowadzić do opracowania nowych terapii infekcji, raka i genetycznych chorób wątroby, a także schorzeń metabolicznych, takich jak niealkoholowe stłuszczeniowe zapalenie wątroby – dodaje.
Jego zespół wcześniej pokazał, że cztery przeprogramowujące komórki cząsteczki (Oct-3/4, Sox2, Klf4 i c-Myc), znane jako czynniki Yamanaka, mogą spowolnić starzenie i poprawić regenerację mięśni myszy.
W najnowszym badaniu naukowcy wykorzystali te same czynniki. Pod wpływem tych cząsteczek część dojrzałych komórek wątroby powróciła do wcześniejszego, niedojrzałego stanu.
– W porównaniu z większością naszych organów wątroba dużo lepiej radzi sobie z naprawą swojej tkanki – podkreśla współautorka dokonania, dr Mako Yamamoto. – Aby sprawdzić, czy można wzmocnić regenerację tkanek ssaków, przetestowaliśmy czynniki Yamanaka na mysich wątrobach – wyjaśnia badaczka.
Jedno z najwyższych wyzwań związanych z odmładzaniem komórek i regeneracją tkanek polega na odpowiednim kontrolowaniu działania pobudzających te procesy czynników. Zaburzenie równowagi może bowiem prowadzić np. do niekontrolowanych podziałów i powstawania guzów.
Aby temu zapobiec, naukowcy traktowali myszy czynnikami Yamanaka tylko przez krótki czas. Potem bacznie przyglądali się temu, co dzieje się z komórkami. Nawet po 9 miesiącach – mniej więcej po 1/3 czasu życia zwierząt – żadna mysz nie miała guzów.
– Czynniki Yamanaka to obosieczny miecz – zwraca uwagę jeden z badaczy, prof. Tomoaki Hishida. – Z jednej strony mają potencjał, aby nasilić regenerację wątroby przy uszkodzeniu jej tkanek, z drugiej jednak mogą powodować powstawanie guzów. Byliśmy podekscytowani tym, że nasza krótkotrwała interwencja przyniosła pozytywne efekty bez skutków szkodliwych – zwiększyła regenerację bez wywoływania raka.
Po bliższym przyjrzeniu się mechanizmom działającym w odmładzaniu komórek badacze dokonali dodatkowego odkrycia. Zauważyli silne działanie genu o nazwie Top2a.
Koduje on enzym – topoizomerazę 2a – który pomaga rozłączać i ponownie łączyć nici DNA. Kiedy naukowcy go zablokowali, zauważyli 40-krotną redukcję zmian w komórkach, co skutkowało dużo mniejszą liczbą odmłodzonych komórek.
Rola Top2a wymaga jednak dokładniejszego zbadania.
– Pozostaje wiele do zrobienia, zanim w pełni zrozumiemy molekularne podstawy odmładzania komórek. To podstawowy warunek stworzenia skutecznych i uniwersalnych terapii cofających skutki chorób u ludzi – podkreśla prof. Izpisua Belmonte.
