Bevezetés

A Nature Communications folyóiratban nemrégiben közzétett tanulmány szerint egy nemzetközi kutatócsoport sikeresen hozott létre olyan őssejteket, amelyek kifejlett egérré fejlődtek. A kutatás igazán lenyűgöző része, hogy az állat evolúciós szempontból ősrégi genetikai eszközöket használt, amelyek egy közönséges egysejtű ősjegyzékére vezethetők vissza – számol be az Interesting Engineering.

A fent említett kutatás részletei

Dr. Alex de Mendoza, a londoni Queen Mary Egyetem kutatója, a Hongkongi Egyetem tudósainak közreműködésével, egy olyan egysejtű organizmus, a galléros ostoros (Choanoflagellata) génjeit is felhasználta, amely az állatok legközelebbi élő rokona. A galléros ostorosok genomjában található Sox és POU gének, amelyek az emlősök őssejtjei pluripotenciájának szabályozásában kulcsszerepet játszanak, döntő szerepet kaptak a kísérletben. A kutatás legfontosabb eredménye, hogy ezáltal megerősítették azt a korábbi feltételezést, miszerint ezek a gének kizárólag az állatok világában alakultak ki.

Dr. de Mendoza nyilatkozata

Dr. de Mendoza így nyilatkozott: "Azáltal, hogy egysejtű rokonainkból származó molekuláris eszközökkel létrehoztunk egy egeret, az evolúció több mint egymilliárd éves folytonosságát ismerhetjük fel. A kutatás alapján az őssejtképzésért felelős kulcsgének már jóval az őssejtek megjelenése előtt kialakulhattak, és hozzájárulhattak a ma ismert többsejtű élet fejlődéséhez."

A kutatás alapjai

A kutatás alapját a 2012-ben Nobel-díjjal kitüntetett Shinya Yamanaka felfedezései adták, amelyek már akkor bebizonyították, hogy differenciált sejtekből őssejtek nyerhetők a Sox (Sox2) és POU (Oct4) gének expressziójával. Az új kísérlet során a Hongkongi Egyetem Transzlációs Őssejtbiológiai Központjának csapata a galléros ostorosok Sox génjét helyettesítette az egér Sox2 génnel, így programozva újra a sejteket pluripotens állapotba.

A kísérlet eredményei

Az így előállított sejteket fejlődő egérembriókba injektálták, amelyekből olyan kiméra egerek fejlődtek ki, amelyek mind a donor embrió, mind a laboratóriumban módosított őssejtek jellemzőit hordozták. Az utóbbi állatokon fekete szőrfoltok jelentek meg és sötét szemük lett, de ez a színbeli különbség az őssejtek megkülönböztetésére használt genetikai markereknek köszönhető, nem pedig magának a gén közvetlen hatásának. Ettől függetlenül a gén jelen volt az állatban.

Sox és POU gének szerepe

A tanulmány részletesen levezeti azt is, hogyan játszottak szerepet a Sox és POU gének ősrégi változatai az egysejtűek sejtfolyamatainak szabályozásában. Bár a galléros ostorosoknak egysejtűek lévén értelemszerűen nincsenek őssejtjeik, ezek a gének már akkoriban is léteztek, valószínűleg azon alapvető sejtfolyamatok szabályozására, amelyek később a többsejtű életformák komplex testfelépítésének az alapját képezték.

A kutatás jelentősége

A kutatás általános megfogalmazható lényege, hogy a genetikai eszközök mennyire sokoldalúak az evolúció útvesztőjében, és hogyan alakultak át az egysejtű életformák alapvető mechanizmusai a többsejtű élőlények fejlett rendszereivé. Az eredmények nemcsak az evolúciós biológiát forradalmasíthatják, hanem a regeneratív gyógyászat fejlődését is előremozdíthatják.

Új lehetőségek a gyógyászatban

Az őssejtek eredetének mélyebb megismerése ugyanis új módszereket nyithat az őssejtterápiák fejlesztésében, például a sejt-átprogramozási technikák tökéletesítésében, amelyekkel a betegségeket kezeljük, vagy amelyeken keresztül akár sérült szöveteket is helyre lehet állítani.

Befejezés

"Az őszi genetikai eszközök tanulmányozása lehetővé teszi számunkra, hogy jobban megértsük a pluripotencia mechanizmusait, és talán új, hatékonyabb szintetikus megoldásokat is kidolgozhatunk" – mondta Dr. Ralf Jauch, a kutatócsoport egyik vezetője. Ezek a felfedezések nemcsak tudományos jelentőséggel bírnak, hanem a jövőbeni orvosi alkalmazások terén is hatalmas potenciált rejtenek, hiszen a tudományos közösség folyamatosan keresi az új megoldásokat a gyógyítás terén.