21. okt. 2010

Debeli očetje, bolne hčerke

Ni (še) čas za paniko: kar je zapisano v naslovu, velja za podgane. A ljudje in podgane smo si v marsičem podobni...

V reviji Nature so danes objavili članek, v katerem avstralski znanstveniki poročajo o rezultatih poskusa, v katerem so samci podgan uživali prekomerno mastno hrano (kalorična vrednost je bila 40 % višja od normalne), kar je povzročilo povečano telesno težo, povečan delež maščevja v telesu in znake sladkorne bolezni (diabetesa tipa 2). Te samce so parili s samicami, ki so jim dajali normalno hrano in niso imele bolezenskih znakov. Nato so opazovali zdravstveno stanje samic, ki so se skotile ter ga primerjali z zdravstvenim stanjem kontrolnih podgan, katerih očetje so bili zdravi.

Ugotovili so, da imajo potomke debelih podganjih samcev že zgodaj v življenju okvare v izločanju inzulina, čeprav njihovo maščevje ni bilo povečano v primerjavi s kontrolnimi podganami. Z biočipi so preverili, kateri geni se pri potomkah debelih 'očetov' se izražajo drugače in ugotovili, da so v celicah trebušne slinavke, ki izločajo inzulin. Kar 642 genov je kazalo spremenjeno raven izražanja, geni pa so zapisovali za proteine z različnimi funkcijami. Natančneje so preverili morebitne spremembe gena, ki je kazaj največjo razliko v izražanju. Izkazalo se je, da gen ni mutiran, pač pa je spremenjen njegov vzorec metilacije.

Čeprav je bilo že prej znano, da se okvare 'matere' pri poskusnih živalih v času brejosti lahko prenesejo na potomce, pa ni bilo eksperimentalnih dokazov, da se dedujejo tudi 'očetove' težave. Prav tako je bilo očitno, da težave potomcev niso posledica mutacij, torej sprememb v zaporedju nukleotidov, pač pa gre za različen vzorec metilacije DNA. Govorimo o epigenetskih spremembah v genomu, metilacija pa ni stalna, pač pa se s časom, včasih šele po več generacijah, spremeni in zato ne vpliva več na izražanje genov.

V spremnem članku v reviji Nature razlagajo, da za zdaj še nimamo podatkov o tem, kako se zdravstveno stanje očeta odraža na zdravje moških potomcev. V raziskavah so namreč opazili, da so vplivi na 'hčerke' bolj očitni kot vplivi na 'sinove'. V komentarju tudi opozarjajo, da rezultatov na podganah ni mogoče kar avtomatsko interpretirati, kot da bi enak rezultat dobili tudi pri ljudeh.

Omenjajo pa tudi nekatere pomisleke glede izvedbe raziskave. Ni namreč mogoče povedati, ali je pomembno, da očeti vse življenje jedo mastno hrano ali samo neko krajše obdobje v življenju. V poskusu so namreč samce krmili s posebno hrano od zgodnje mladosti naprej. Sicer pa so bile razlike v uravnavanju glukoze v krvi med poskusno in kontrolno skupino dokaj majhne in bi verjetno morali v raziskavo vključiti več živali. Predvidevam, da so to opazili tudi recenzenti, saj so avtorji članek poslali v objavo že decembra lani, uredništvo pa je objavo odobrilo šele letos septembra, kar kaže na to, da so od avtorjev pred objavo zahtevali dodatne eksperimentalne podatke.

O članku poročajo tudi pri reviji The Scientist. Zapisali so, da je raziskava nakazala, da lahko na primer prehrana ene generacije vpliva na značilnosti dveh naslednjih generacij - tako je vsaj pokazala druga raziskava, ki se je osredotočila na prehrano samic (tudi te so krmili s prekomerno mastno hrano), spremljali pa so dve generaciji potomcev.

Raziskava sicer ni presenetila strokovnjakov, je pa verjetno dokazala, da metilacijski vzorec potomcev ni samo posledica razmer, v katerih je živela mati, pač pa k temu prispeva tudi oče. V nadaljevanju bo treba ugotoviti, kdaj v procesu spermatogeneze pride do ključnih sprememb v vzorcu metilacije in kako daleč v naslednje generacije se ti vzorci lahko prenašajo.

Za natančnejšo razlago, kako metilacija lahko spremeni izražanje genov in kaj preučuje epigenetika, si preberite sestavek Imajo geni spomin? Saše Dolenca na portalu Kvarkadabra in obsežno razlago epigenetike v Wikipediji.

14. okt. 2010

Prvo poskusno zdravljenje z izvornimi celicami

V začetku tega tedna je Reuters objavil novico, da se je v Atlanti, v ameriški zvezni državi Georgia, začel poskus zdravljenja z embrionalnimi izvornimi celicami. Gre za prvi poskus uporabe takih celic za zdravljenje sploh. Pacient, ki ga bodo poskusili pozdraviti, si je pred kratkim poškodoval hrbtenjačo.

Ameriška uprava za hrano in zdravila (FDA) je poskusno zdravljenje, ki ga je prijavilo podjetje Geron, odobrilo, za izvedbo zdravljenja po prijavljenem postopku pa so izbrali sedem ustrezno usposobljenih zdravstvenih ustanov v državi, tako da bo prvemu poskusu sledilo še več drugih in v drugih mestih.

Za zdravljenje bodo uporabili celice, ki izhajajo iz zgodnjih zarodkov, ki so ostali v poskusih umetne oploditve, kar se nekaterim zdi etično sporno. Celice so v laboratoriju obdelali na tak način, da so se sposobne diferencirati v živčne celice in predklinične preiskave so pokazale, da zapletov pri zdravljenju ni pričakovati. Če bi vse potekalo po predstavah raziskovalcev, naj bi se celice, ki bi jih injicirali na mesto poškodbe, tam začele deliti ter se razvijati v živčne celice, ki bi povezale prekinitev hrbtenjačnih živcev. V poskusu bodo uporabili dva milijona celic, na začetku pa bo pacient dobival še nizko dozo zdravila, ki zavira imunski odgovor, da ne bi prišlo do zavračanja injiciranih celic.

Ker gre šele za prvo fazo preizkušanja novega načina zdravljenja, ne gre v prvi vrsti za to, da bi dokončno popravili poškodbo, pač pa predvsem za to, da ugotovijo, ali je uporaba tovrstnih celic na pacientih sploh varna in jih pacienti ustrezno prenašajo. Za poskusno zdravljenje so izbrali pacienta s popolno prekinitvijo hrbtenjačnih živcev v prsnem delu. Nižje od mesta poškodbe pacient ne more upravljati gibov, prekinjeni pa so tudi čutni živci, kar pomeni, da večine telesa pacient ne čuti.

Predhodne raziskave na živalih so pokazale, da zdravljenje z izvornimi celicami ni učinkovito, če gre za zastarane poškodbe (predvidevajo da starejpe kot nekaj mesecev), saj se zaradi vnetne reakcije na mestu poškodbe razvije brazgotina, ki je izvorne celice ne naselijo. Zato so za začetek izbrali pacienta, ki se je poškodoval pred manj kot dvema tednoma.

Verjetno bo FDA kmalu odobrila tudi poskusno zdravljenje, ki ga je prijavilo podjetje Advanced Cell Technologies. Pripravili so celice, ki so se sposobne razviti v celice očesne mrežnice. Na ta način bodo poskusili ozdraviti dedno Stargardtovo bolezen, ki je neozdravljiva napredujoča bolezen in se vedno konča s slepoto.

Na spletni strani podjetja Geron je natančnejša razlaga, kako so je narejen pripravek, ki vsebuje celice, na ogled pa je tudi nekaj videov, ki prikazujejo rezultate na poskusnih miših in postopek priprave celic.


4. okt. 2010

...in nagrado dobi Robert Edwards

Ugibanja in računanja se niso izšla - čeprav je matematika objav in citatov kazala, da bodo Nobelovo nagrado za medicino tudi tudi tokrat podelili molekularnim biologom, bo letošnjo nagrado prejel fiziolog Robert G. Edwards. Danes 85-letni britanski raziskovalec si je nagrado zaslužil s pionirskim delom na področju oploditve v epruveti. Prvi 'otrok iz epruvete' se je rodil leta 1978, torej so ključna odkritja danes stara že precej več kot 30 let.

Za raziskovalca na področju reproduktivne medicine je bila življenjska pot dr. Edwardsa pravzaprav nenavadna, saj je v Walesu diplomiral iz agronomije in nato doktoriral iz genetike živali na Škotskem. Leta 1963 se je zaposlil na Univerzi v Cambridgeu, kjer je nadaljeval svoje predhodne raziskave oploditve človeških jajčnih celic, oocit. Uspešna oploditev v epruveti mu je uspela leta 1968. Potrebno je bilo razviti ustrezna gojišča in postopke gojenja, ki so omogočali oploditev in gojenje zgodnjih zarodkov v epruveti. Ker ni imel ustreznih znanj, je za delo s pacientkami sodeloval z ginekologom Patrickom Steptoejem (1913-1988). Skupaj sta med 1969 in 1986 objavila 31 znanstvenih člankov (po bazi PubMed), med njimi številne v vrhunskih revijah.

In kdo bo dobil nagrado za področje kemije? Počakajmo še dva dni!