Naukowcy przekształcili białą krwinkę w neuron

Badaczom z Uniwersytetu Stanforda udało się przekształcić limfocyt T w funkcjonalną komórkę nerwową w ciągu trzech tygodni, z użyciem jedynie czterech białek. Odkrycie zostało opublikowane wczoraj w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences.

 

- Krew jest jedną z najłatwiej dostępnych próbek materiału biologicznego. Prawie każdy pacjent, który zostaje przyjęty do szpitala, ma pobieraną krew. Często próbki te są zamrażane i przechowywane do dalszych badań. Technika (którą zastosowaliśmy – red.) jest prawdziwym przełomem, który otwiera możliwość zrozumienia skomplikowanych procesów chorobowych poprzez badanie dużej liczby pacjentów – mówi autor badań i profesor patologii z Uniwersytetu Stanforda, Marius Wernig.

 

Naukowcy w swoim badaniu użyli techniki zwanej transdyferencjacją, która umożliwia przekształcenie jednego typu komórek w inny, bez wprowadzania jej w stan pluripotencji. Komórki pluripotencjalne to takie, które mają zdolność przekształcania się w wiele różnych typów komórek. Technika ta została po raz pierwszy zastosowana w laboratorium Werniga w 2010 roku, kiedy to udało mu się przekształcić komórki skóry myszy w neurony. Badacze udowodnili, że metoda ta działa również na ludzkich komórkach skóry i wątroby.

 

Naukowcy chcący studiować powstawanie i rozwój takich chorób, jak autyzm czy schizofrenia napotykali jednak szereg trudności zarówno przy przekształcaniu komórek, z pominięciem etapu pluripotencji, jak i bez. - Do tego typu badań potrzeba bardzo dużej liczby próbek. Wygenerowanie komórek pluripotencjalnych od dużej liczby pacjentów jest drogie i pracochłonne. Co więcej, pozyskanie komórek skóry wykonywane jest za pomocą bolesnej i inwazyjnej metody – mówi Wernig. Chociaż jest możliwość bezpośredniego przekształcenia ludzkich komórek skóry w neurony, komórki te po biopsji skóry muszą być najpierw hodowane w laboratorium przez pewien okres czasu, aż osiągną odpowiednią liczebność. Jest to proces o dużym prawdopodobieństwie powstania mutacji, które normalnie nie występują u pacjenta.

 

W najnowszych badaniach Wernig skupił się natomiast na limfocytach T. Są to białe komórki krwi odpowiedzialne za rozpoznawanie i zwalczanie drobnoustrojów chorobotwórczych oraz komórek nowotworowych i stanowią najważniejszą linię obrony organizmu przed chorobami. W przeciwieństwie do nich, neurony to długie cienkie komórki odpowiedzialne za przewodzenie i przekazywanie impulsów nerwowych. Pomimo tych fundamentalnych różnic, przekształcenie limfocytów w neurony okazało się zaskakująco łatwe.

 

Uzyskane komórki nerwowe nie są perfekcyjne – nie mogą tworzyć dojrzałych synaps i połączeń z innymi komórkami, ale wciąż są w stanie pełnić swoje podstawowe funkcje. Zespół naukowców liczy, że w przyszłości uda im się jeszcze udoskonalić tę technikę. Teraz natomiast rozpoczęli zbieranie próbek krwi od dzieci cierpiących na autyzm.

 

- Teraz mamy sposób na bezpośrednie obserwowanie funkcjonowania neuronów setek ludzi chorych na schizofrenię czy autyzm. Przez dekady nie mieliśmy zbyt wielu pomysłów na pochodzenie tych schorzeń lub na ich leczenie. Teraz możemy zacząć odpowiadać na tyle pytań – mówi Wernig.