Keha sidekoe põhikomponendina on fibroblastid kõige levinum rakutüüp. Seda hõlpsat kättesaadavust ära kasutades on Pennsylvania ülikooli Perelmani meditsiinikooli, Wistari instituudi, Bostoni ülikooli meditsiinikooli ja New Jersey tehnoloogiainstituudi teadlased avastanud viisi fibroblastide ümbertöötamiseks funktsionaalseteks melanotsüütideks, keha pigmendiks. - tootvad rakud. Sellel tehnikal on vahetu ja oluline mõju uute rakupõhiste ravimeetodite väljatöötamisele nahahaiguste, nagu vitiligo, ning uute melanoomi sõeluuringustrateegiate väljatöötamisel. Teos avaldati sel nädalal ajakirjas Nature Communications.
Uus tehnika eemaldab mobiilse vahendaja. Uuringu vanemautor Xiaowei "George" Xu, MD, PhD, patoloogia ja laborimeditsiini dotsent, selgitab: "Otsese ümberprogrammeerimise kaudu ei pea me läbima pluripotentsete tüvirakkude staadiumi, vaid muutma fibroblastid otse melanotsüütideks. neil rakkudel ei ole tuumorigeensust."
Lahtri vahetamine ühelt tüübilt teisele on vaev alt ebatavaline. Loodus teeb seda kogu aeg, eriti kuna rakud jagunevad ja eristuvad erinevateks tüüpideks, kui organism kasvab embrüost täielikult funktsioneerivaks olendiks. Tüvirakuteraapiaga õpib meditsiin, kuidas kasutada sellist rakkude spetsialiseerumist uute kliiniliste ravimeetodite jaoks. Kuid protsessi juhtimine ja juhtimine on keeruline. Soovitud rakutüübi loomiseks vajalikke spetsiifilisi transkriptsioonifaktoreid on raske kindlaks teha. Samuti võib kogemata kasvajaid tekitada vajalik protsess, mille käigus rakk esm alt muudetakse indutseeritud pluripotentseks tüvirakuks (iPSC), mis on võimeline diferentseeruma, ja seejärel soovitud tüübiks.
Xu ja tema kolleegid alustasid ulatusliku kirjanduse otsinguga, et tuvastada 10 spetsiifilist melanotsüütide arengu jaoks olulist raku transkriptsioonifaktorit. Seejärel viisid nad läbi transkriptsioonifaktori sõeluuringu ja leidsid melanotsüütide jaoks vajalikest kümnest transkriptsioonifaktorist kolm: SOX10, MITF ja PAX3, kombinatsioon, mille nimi on SMP3.
"Tegime ära tohutult palju tööd," ütleb Xu. "Me kõrvaldasime kõik teiste transkriptsioonifaktorite kombinatsioonid ja leidsime, et need kolm on olulised."
Teadlased katsetasid SMP3 kombinatsiooni esm alt hiire embrüonaalsetes fibroblastides, mis seejärel kuvasid kiiresti melanotsüütilised markerid. Nende järgmises etapis kasutati inimese loote naharakkudes inimeselt saadud SMP3 kombinatsiooni ja jälle ilmusid kiiresti melanotsüüdid (inimese poolt indutseeritud melanotsüüdid või hiMelid). Täiendavad testid kinnitasid, et need hiMelid toimisid tõepoolest normaalsete melanotsüütidena mitte ainult rakukultuuris, vaid ka tervetel loomadel, kasutades juukseplaastri testi, milles hiMelid genereerisid melaniini pigmenti. HiMelid osutusid funktsionaalselt igas mõttes identseks normaalsete melanotsüütidega.
Xu ja tema kolleegid eeldavad, et nad kasutavad oma uut tehnikat paljude nahahaiguste ravis, eriti sellistes nagu vitiliigo, mille puhul rakupõhised ravimeetodid on parimad ja tõhusamad.
Meetod võib pakkuda ka uut viisi melanoomi uurimiseks. Genereerides melanoomihaigete fibroblastidest melanotsüüte, selgitab Xu: "saame skriinida mitte ainult selleks, et välja selgitada, miks neil patsientidel melanoom kergesti areneb, vaid ka kasutada nende rakke väikeste ühendite skriinimiseks, mis võivad melanoomi teket ära hoida."
Teadlaste sõnul on ehk kõige olulisem see, et organismis on palju suurem arv ümberprogrammeerimiseks saadaval olevaid fibroblaste võrreldes koespetsiifiliste täiskasvanud tüvirakkudega, mistõttu sobib see uus tehnika hästi ka teiste rakupõhiste ravimeetoditega.
