Skupina raziskovalcev je v eni vodilnih znanstvenih revij s področja molekularne biologije Molecular Cell opisala celično regulatorno mrežo, ki razloži prve razvojne dogodke, ki vodijo v učinkovito diferenciacijo matičnih celic in razvoja zarodka. Foto: IJS

V članku so opisali celično regulatorno mrežo, ki razloži prve razvojne dogodke, ki vodijo v učinkovito diferenciacijo matičnih celic in razvoja zarodka, so sporočili z Instituta "Jožef Stefan" (IJS).

Raziskovalca Miha Modic in Jernej Ule, ki delujeta v Londonu, sta pri tem dosežku sodelovala s skupino slovenskih znanstvenikov, z Gregorjem Rotom z Univerze v Zürichu, s Tjašo Lepko s Helmholtz Centra v Münchnu in Borisom Rogljem z IJS-ja.

V študiji so raziskovali molekularne mehanizme diferenciacije pluripotentnih matičnih celic, ki se lahko v nasprotju z odraslimi matičnimi celicami diferencirajo v prav vse celice našega telesa. Inducirane pluripotentne matične celice pa lahko katero koli celico posameznika reprogramirajo v inducirane matične celice.

Te lahko nato diferenciramo v vse celične tipe, tudi denimo bolnikove lastne beta celice, ki proizvajajo inzulin, zato imajo potencial revolucije personalizirane regenerativne medicine. Razumevanje molekularnih mehanizmov nadzora učinkovite diferenciacije matičnih celic je zato ključnega pomena, so zapisali na IJS-ju.

Raziskovalci so v študiji opazili, da v pluripotentnih matičnih celicah ne obstajajo znotrajjedrni 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 po navedbah IJS-ja zagotavlja preboj v razumevanju procesov diferenciacije celic in zgodnjega razvoja.

Paraspekli so naraščajoče zvezde

Paraspekli so po navedbah IJS-ja naraščajoče "zvezde" na področju celične biologije, ki so potencialno povezani z naraščajočim seznamom človeških procesov in bolezni, v razvojnem kontekstu pa so slabo raziskani.

"Nova študija tako 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 bilo lahko temeljno odkritje regulativnih mrež pomembno tudi za razumevanje in modeliranje različnih bolezni, vključno z rakom in nevrodegenerativnimi boleznimi, kjer je nenormalno izražanje proteina TDP-43 in paraspeklov skupna značilnost.

Vloga proteina 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.

Novo razumevanje uravnotežene navzkrižne regulacije med TDP-43 in paraspekli zato ustvarja nov konceptualni okvir za preučevanje, kako so lahko motnje tega ravnovesja del ALS-ja in drugih bolezni, so še zapisali na IJS-ju.

Novo odkritje IJS-ja