Technologia CRISPR może spowodować przełom w transplantologii

Kategorie: 

Źródło: 123rf.com

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco użyli metody edycji genów, znanej jako CRISPR-Cas9, do stworzenia pierwszych pluripotencjalnych komórek macierzystych, które funkcjonalnie są "niewidzialne" dla układu odpornościowego. Dzięki inżynierii biologicznej, zespół badawczy zapobiegł odrzuceniu przeszczepów komórek macierzystych.

 

Pluripotencjalne komórki macierzyste mogą dojrzewać do dowolnej dorosłej tkanki, dlatego mają potencjał terapeutyczny. Układ odpornościowy pozostaje główną przeszkodą w bezpiecznym i skutecznym leczeniu komórkami macierzystymi – jest on zaprogramowany w taki sposób, aby likwidował wszystko, co postrzega jako obce. W ten sposób chroni organizm przed infekcjami, które mogą siać spustoszenie w organizmie.

 

Na tej samej zasadzie, układ odpornościowy może postrzegać przeszczepione narządy, tkanki lub komórki jako obce i potencjalnie niebezpieczne. Wtedy następuje silna reakcja immunologiczna, która prowadzi do odrzucenia przeszczepu.

Naukowcy kiedyś sądzili, że problem odrzucania przeszczepów został rozwiązany przez indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (iPSC), które powstają z całkowicie dojrzałych komórek i są przeprogramowane w taki sposób, aby mogły rozwinąć się do dowolnej komórki. Przypuszczano, że jeśli komórki pochodzące z iPSC zostaną przeszczepione temu samemu pacjentowi, który je dostarczył, organizm będzie je postrzegał jako bezpieczne.

 

Jednak zastosowanie indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych w badaniach klinicznych okazało się trudne. Wiele komórek pacjentów nie udało się przeprogramować, zaś wytwarzanie iPSC dostosowanych do każdego pacjenta jest kosztowne i czasochłonne.

 

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco próbowali rozwiązać ten problem, tworząc „uniwersalne” komórki iPSC, które można byłoby wykorzystać u każdego pacjenta. Zmieniając aktywność zaledwie trzech genów, badacze zdołali uniknąć odrzucenia przeszczepu w organizmach z w pełni funkcjonalnymi układami odpornościowymi.

 

Zespół naukowców po raz pierwszy wykorzystał metodę CRISPR-Cas9 do usunięcia dwóch genów, które są niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania zespołu białek MHC klasy I i II. Białka te znajdują się na powierzchni prawie wszystkich komórek i wyświetlają sygnały molekularne, które pomagają układowi odpornościowemu odróżnić ciało obce od natywnego. Komórki, które nie posiadają białek MHC, nie prezentują tych sygnałów, więc nie pokazują się jako obce, ale stają się celem tzw. komórek NK.

W wyniku dalszych badań ustalono, że białko CD47 ma silne działanie hamujące komórki NK. Więc po usunięciu dwóch genów i dodaniu białka CD47, naukowcy przeszczepili zmodyfikowane mysie komórki macierzyste do organizmów myszy ze sprawnym układem odpornościowym i nie zaobserwowali odrzutu. Podobny efekt uzyskano, gdy wprowadzono zmodyfikowane ludzkie komórki macierzyste do organizmów myszy z układem odpornościowym, który naśladuje pracę ludzkiego systemu odpornościowego.

 

Z modyfikowanych komórek macierzystych, naukowcy uzyskali też różne typy ludzkich komórek sercowych. Po wszczepieniu ich do organizmów myszy, komórki te cechowały się długim przeżyciem i zaczęły nawet tworzyć podstawowe naczynia krwionośne i mięsień sercowy. Daje to nadzieję, że zmodyfikowane komórki macierzyste będzie można w przyszłości wykorzystać do naprawy wadliwych serc.

 

Najnowsze osiągnięcie naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco pozwoliło wyeliminować problem odrzucania komórek macierzystych i wytworzonych z nich tkanek. Daje to ogromne nadzieje w dziedzinie terapii komórkami macierzystymi.

 

Ocena: 

5
Średnio: 5 (1 vote)
Opublikował: admin
Portret użytkownika admin
Redaktor naczelny i założyciel portalu zmianynaziemi.pl a także innemedium.pl oraz wielu innych. Specjalizuje się w tematyce naukowej ze szczególnym uwzględnieniem zagrożeń dla świata. Zwolennik libertarianizmu co często wprost wynika z jego felietonów na tematy bieżące.


Komentarze

Skomentuj