Vino si tu pe pagina de Facebook pentru o stire de stiinta, explicata simplu, in fiecare zi!
Pagina de Facebook!
În fiecare zi, o nouă fotografie din universul nostru fascinant împreună cu o explicaţie scrisă de către un astronom profesionist: Astronomy Picture Of the Day
   
Fizica Povestita

I
Fizica Povestita

Un nou succes: celulele umane pot fi reprogramate în celule stem

Săptămâna trecută a fost marcată de două evenimente majore în cercetarea științifică din jurul celulelor stem. Primul a fost anunțul că un grup de la de la Universitatea de Știință și Medicină din Oregon (Statele Unite) a reușit pentru prima oară sa cloneze o maimuță, și să extragă celule stem din embrionul astfel obținut (știre pe care am discutat-o la www.stiinta.info). A doua știre, despre care vom discuta aici, este că două grupuri separate de cercetători (japonez și american) au reușit reprogramarea unor celule umane de piele în celule stem. Această a doua metodă nu implică deci crearea și distrugerea unui embrion, și poate elimina astfel definitiv controversele din jurul acestui subiect.

Pentru a înțelege semnificația acestui pas major, să discutăm puțin contextul acestei descoperiri. Dupa cum se știe, celulele stem sunt celule pluripotente nediferențiate, ce apar in stadiul embrionic al evoluției omului. Cu alte cuvinte, aceste celule stem, care se găsesc în embrion, se vor diviza și diferenția mai târziu în diverse tipuri de celule, ce vor forma la rândul lor diversele organe ale corpului uman. Există un interes major în comunitatea științifică în obținerea în laborator a acestor celule stem, pentru creșterea artificială de organe, sau pentru tratamentul diverselor boli genetice.

Deoarece ele se pot diferenția mai târziu în oricare din celulele organismului, celulele stem au potențialul de a genera țesuturi noi (ficat, os, etc.), sau de a înlocui țesuturi existente care sunt distruse (ca cele pentru pacienți bolnavi de Alzheimer sau Parkinson). În aceste cazuri este însă important ca celulele stem să conțină același material genetic ca celulele pacientului al cărui țesut trebuie înlocuit. În acest fel, noul țesut are șansa mult mai mică de a fi rejectat de organism. Pentru a realiza aceste celule stem care conțin informația genetica a pacientului, nu există în prezent decât doua soluții.

Prima soluție, menționată mai devreme, este de a preleva de la pacient o celula adultă. Ea este de cele mai multe ori o celula fibroblast din piele, deoarece aceasta are deja o capacitate limitată de a se diferenția. Din această celulă fibroblast se extrage apoi nucleul. Intr-o etapă ulterioară, acest nucleu este introdus intr-un ovul (celulă ou), căreia i s-a îndepărtat înainte nucleul său. Procedura face să creadă ovulul că a fost fertilizat, și el se va dezvolta mai apoi într-un embrion, prin procese succesive de divizare. Din acest embrion se vor extrage apoi celule stem pluripotente. De remarcat că această procedură face ca să se conserve materialul genetic are celulei fibroblast originare. Metoda a fost aplicată recent cu succes în primate (vezi www.stiinta.info)

Remarcăm că procedura precedenta implică creearea unui embrion și distrugerea lui pentru extragerea celulelor stem. Ea este deci foarte controversată, căci ridică problema dacă un embrion este o ființă vie, care astfel este omorât. Cea de-a doua soluție de obținere a celulelor stem din celulele adulte ale pacientului presupune o cu totul altă manieră de lucru, ce evită crearea de embrioni. Aceasta pornește de la observația că celule adulte și celulele stem au material genetic (ADN) identic. Ceea ce le face diferite este expresia diverselor gene ce produc proteine. Astfel, unele gene din celula adultă sunt inactivate de alte proteine prezente în celulă, și celula își pierde astfel din potența ei. In această a doua soluție, oamenii de știință „reîntineresc” practic o celula stem, o reprogramează, reactivând genele ce au devenit inactive în celula adultă.

Recent, un grup de cercetători de la Universitatea din Wisconsin a reușit aplicarea procedurii precedente la celulele adulte umane, pentru prima oară. Cu toate acestea, metoda prezentată de acestia în prestigioasa revista Science diferă într-un punct major de soluția ideală prezentată mai sus. Astfel, sistemul de proteine al celulei este extrem de complex, si deci greu de modificat. De aceea cercetătorii au hotarăt introducerea genelor ce trebuie reactivate direct în ADN-ul celulei adulte originare, cu ajutorul unui retrovirus. Acesta transportă practic 4 gene alese de cercetători in nucleul celulei adulte, și le integrează în ADN-ul ei. Dacă procedura este de success, noua celulă adultă este practic „întinerită”, reprogramată, și ea se va comporta ca o celulă stem.

Procedeul acesta a fost aplicat anul trecut cu succes la șoareci. Un grup din Japonia, condus de profesorul Yamanaka, a identificat un grup de 4 gene care pot „reîntineri” celula adultă, și o transforma în celulă stem. De fapt, același grup a publicat săptămâna trecută rezultate care arată că procedeul poate fi aplicat cu success și la oameni, confirmând practic rezultatele celor de la Universitatea din Wisconsin . Pe de altă parte, cercetătorii de la Universitatea din Wisconsin au introdus in nucleul celulei adulte tot patru gene, doua identice cu cele ale profesorului Yamanaka, și alte două diferite. Combinația de gene a fost aleasă după un studiu premergator care a comparat celula adultă cu celula stem, și a identificat care dintre gene au devenit inactive în celula adultă.

Eficiența procesului este momentan scazută (de o celulă reprogramată la câteva mii de celule), iar rezultatele grupului de la Universitatea din Wisconsin au fost obținute doar pe celule adulte prelevate de la fetuși și bebeluși. Cu toate acestea, organizațiile internaționale care luptă împotriva acceptării experimentelor cu celule stem obținute din embrion sunt foarte entuziaste. Ele spun că cercetarea pe embrioni poate fi astfel încetinită, dacă nu stopată, caci nu mai este singura alternativă la obținerea de celule stem. În fond, tot săptămâna trecută, creatorul celebrei oi clonate Dolly a anunțat că renunță la cercetarea ce implică clonarea pentru obținerea celulelor stem. El se va implica mai nou în producția de celule stem din celule adulte reprogramate, aceasta însă nu din motive etice, ci pur și simplu pentru că noua tehnică are a șansă de succes mai mare, după părerea lui.

Sursa originală: Revista Science.

2007-11-28

cristipresura
M-am născut în 1971 și am urmat studiile facultăților de electrotehnică și fizică. Am lucrat la Institutul de Fizică Atomică iar în 2002 am obținut doctoratul în fizică la Universitatea Groningen, Olanda, unde am caracterizat proprietățile optice ale sistemelor corelate de electroni, colaborând cu Anthony J Leggett, membru al comisiei de doctorat și laureat al premiului Nobel în fizică 2003. Am publicat în reviste de specialitate ca Physical Review Letters și Science. În prezent sunt cercetător la compania Philips, Olanda unde, împreună cu echipa mea, am inventat și introdus pe piață primul ceas capabil să măsoare pulsul sportivilor numai pe baza senzorilor optici. Sunt membru al asociației cercetătorilor români Ad Astra și fondator al asociației Știință pentru Toți.
cristipresura
Eindhoven (Olanda)

Abonează-te la newletter:

Caută în site



Formular de contact

Advertisment ad adsense adlogger