У свом новом истраживању тим са Института Гледстоун у Сан Франциску представља употребу CRISPR технологије у стварању матичних ћелија од ћелија коже
Текст: Катарина Стекић
Пре више од једне деценије почињу да се јављају револуционарна открића у области стем ћелија, чији је значај препознат још осамдесетих година. Шиња Јаманака и Џон Гердон добијају Нобелову награду за медицину 2012. године поводом описа механизма за репрогамирање телесних ћелија у матичне ћелије. У јануару ове године излази ново истраживање тима са Института Гледстоун у Сан Франциску које приказује нови велики корак у овом пољу – употребу CRISPR технологије у стварању матичних ћелија од ћелија коже.
Индуковане плурипотентне матичне ћелије (iPS cells) довеле су до револуције у медицини из више разлога, међу којима је најважнија могућност трансформације било које ћелије у матичну ћелију, која се даље може диференцирати у било коју другу ћелију. Овим поступком развија се потпуно нова врста персонализоване медицине која би се заснивала на самодонорству. На овај начин би кожна ћелија једне особе могла да се у лабораторији генетски измени у, на пример, ћелије јетре које би потицале од генетског материјала исте те особе. Лечење рака јетре код ове особе би овим путем било значајно олакшано, с обзиром на то да су потенцијалне имунолошке реакције организма скоро потпуно онемогућене.
Од најпре откривена четири гена (Oct3/4, Sox2, Klf4 и c-Myc) који функционишу као транскрипциони фактори заслужни за диференцирање стем ћелија у друге ћелије Шенг Динг и његов тим са Гледстоуна нациљали су два најзначајнија – Sox2 и Oct4. Њихова идеја била је да испитају да ли помоћу CRISPR технологије могу да покрену ове гене који би даље водили репрогамирање диференцираних ћелија у iPS ћелијe.
CRISPR је у овом случају истраживачима послужио као преносник информација, обавештавајући гене када треба да ce активирају. Динг и сарадници добили су неочекивано јак одговор на основу минималне активације. Покретање само једног генског локуса довело је до пропагираног ширења активације и репрограмирања осталих ћелија великом брзином. Ово је значајно велика разлика у односу на активацију преко транскрипционих фактора, где је неопходна синхронизација сва четири поменута гена помоћу одређених протеина да би се покренуо процес ремоделовања. Покретање овог процеса директном манипулацијом ћелијског генома у овом истраживању показало се као ефикаснији и бржи метод за индуковање матичних ћелија.
Динга и сараднике изненадио је овако свеобухватан процес активације и резултат да је манипулација само једног гена довољна да покрене исту активност на хиљадама различитих локуса у геному. План за даље истраживање због тога иде управо у правцу покушаја разумевања ове ширеће активације.
Поред персонализоване терапије, истраживања iPS ћелија иду и ка проналажењу имунолошки неутралних терапија које би се могле применити на широј популацији. Важан фактор у овом процесу је контрола квалитета продукованих iPS ћелија путем Еврпске банке индукованих плурипотентних ћелија, основане са циљем да пружи велику заједничку базу података и помагала за истраживаче у овој области.