Nov uspeh raziskovalcev IJS na področju celične biologije
Dr. Boris Rogelj z Instituta »Jožef Stefan« je s skupino mednarodnih raziskovalcev pod koordinacijo slovenskih raziskovalcev v tujini dr. Miha Modica (London) in prof. Jerneja Uleta (London) skupaj z dr. Michom Drukkerjem (München) v eni izmed vodilnih znanstvenih revij Molecular Cell opisal celično regulatorno mrežo, ki razloži prve razvojne dogodke, ki vodijo v učinkovito diferenciacijo matičnih celic in razvoja zarodka. Njihova študija predstavlja preboj v razumevanju procesov diferenciacije.
Pluripotentne matične celice imajo edinstveno sposobnost diferenciacije v prav vse celice našega telesa. Inducirane pluripotentne matične celice pa imajo potencial revolucije personalizirane regenerativne medicine, saj lahko katerokoli celico posameznika reprogramiramo v inducirane matične celice, ki jih lahko nato diferenciramo v vse celične tipe, tudi npr. bolnikove lastne beta celice, ki proizvajajo insulin. Prav zato je ključno razumeti molekularne mehanizme nadzora učinkovite diferenciacije matičnih celic.
Raziskovalca dr. Miha Modic in dr. Jernej Ule, ki delujeta v Londonu, sta pri tem dosežku sodelovala s skupino slovenskih znanstvenikov, z dr. Gregorjem Rotom z Univerze v Zürichu, z dr. Tjašo Lepko s Helmholtz Centra v Münchnu in z dr. Borisom Rogljem z Instituta »Jožef Stefan«. Opazili so, da v pluripotentnih matičnih celicah ne obstajajo znotraj-jedrni organeli, imenovani paraspekli, se pa hitro oblikujejo, ko se celice začnejo diferencirati. Domnevali so, da je ta pojav povezan z zmožnostjo celic za učinkovito diferenciacijo. S kompleksno serijo študij so znanstveniki odkrili mehanizem nastajanja paraspeklov med diferenciacijo matičnih celic in povezanih RNA omrežij ter RNA vezavne beljakovine. S tem njihova študija zagotavlja preboj v razumevanju procesov diferenciacije in zgodnjega razvoja.
Paraspekli so naraščajoče ‘zvezde’ na področju celične biologije, ki so potencialno povezane z naraščajočim seznamom človeških procesov in bolezni, v razvojnem kontekstu pa so slabo raziskane. Tako nova študija zagotavlja pomembne nove ugotovitve z odkrivanjem, kako integrirajo regulacijo izbir, ki jih pluripotentne matične celice dajejo, ko se razlikujejo v specializirane celične vrste, ki jih znanstveniki zdaj uporabljajo kot nova regenerativna zdravila.
Poleg tega bi lahko bilo temeljno odkritje regulativnih mrež pomembno za razumevanje in modeliranje različnih bolezni, vključno z rakom in nevrodegenerativnimi boleznimi, kjer je nenormalno izražanje TDP-43 in paraspeklov skupna značilnost. Vloga TDP-43 in paraspeklov je še posebej očitna pri amiotrofični lateralni sklerozi (ALS): pokazalo se je, da jedrska redukcija TDP-43 v motornih nevronih, ki jih je prizadel ALS, korelira z nastankom paraspeklov. Povečanje NEAT1 in s tem okrepljeno nastajanje paraspeklov je ena od prvih značilnosti motornih nevronov pri bolnikih z ALS, mutacije v več beljakovinah parasnih krogov pa lahko povzročijo ALS. Zato novo razumevanje uravnotežene navzkrižne regulacije med TDP-43 in paraspekli ustvarja nov konceptualni okvir za preučevanje, kako so lahko motnje tega ravnovesja del ALS in drugih bolezni.
Foto: wikipedia in IJS
