Ko se je že zdelo, da bodo etične zadrege in razprave zaradi uporabe embrionalnih izvornih celic končno mimo, se je stvar ponovno nekoliko zapletla. Teoretično je sicer mogoče celice, ki so bile diferencirane, ponovno vrniti v stanje, podobno kot je v zgodnjem zarodku: da so se namreč celice ponovno sposobne razviti v širok spekter različnih celic (pluripotentnost). Ključne izsledke, ki so omogočili razvoj tehnike reprogramiranja, so objavili v letih 2007-2009 (prim. zapis Od iPSa do piPSa), lani pa je bilo na tem področju nekaj zatišja. Na nov način dobljene celice je bilo treba natančneje preučiti - in rezultati so zdaj tu.
V reviji Nature so včeraj objavili, da so odkrili mesta v genomu induciranih pluripotentnih celic (iPS), ki kljub postopku reprogramiranja ohranijo metilacijski vzorec celice, ki so jo reprogramirali. Celica torej ne 'pozabi' povsem, kaj je bila, preden so jo z biokemijskimi postopki vrnili v nediferencirano stanje. Sicer ne gre za prvo resno analizo iPS, je pa prva na človeških celicah, pri kateri so zelo sistematično primerjali vzorec metiliranih baz v DNA somatskih, embrionalnih izvornih (ES) in induciranih pluripotentnih celic ter enakih celic, ki so jih ponovno diferencirali. Metilacijski vzorec na celotnem genomu imenujejo kar metilom, preverili pa so ga pri petih celičnih linijah iPS celic. Ugotovili so, da je pri iPS celicah raven reprogramiranja dokaj različna in da imajo take celice 'somatski spomin' - to pomeni, da se 'spomnijo', kako so bile metilirane, ko so bile še diferencirane. Območja, ki obdržijo nekdanjo metilacijo, so lahko dolga okrog milijona baznih parov, skoncentrirana pa so na mestih v bližini centromerov in telomerov. Čeprav je bil v splošnem metilacijski vzorec embrionalnih in iPS celic precej podoben, so našli skoraj 1200 področij z razlikami, najobsežnejše pa so bile na 22 področjih, ki so jih imenovali žarišča (hotspots) in kjer je za ES značilna metilacija sploh manjkala.
Zakaj je metilacijski vzorec tako pomemben? Metilacija lahko vpliva na raven izražanja genov, torej kako pogosto se bo nek gen prepisoval v RNA. Bolj metilirana DNA se bolj redko prepiše, manj RNA pa pomeni manj proteina. na DNA se metilirajo praktično samo baze C, ki jim sledijo baze G, samo pri embrionalnih izvornih celicah pa so našli metilirane tudi baze C, ki jim sledi katerakoli druga baza. Analize metilacijskih vzorcev DNA predstavljajo večino raziskav na področju epigenetike, na ravni genoma pa govorimo o epigenomiki.
Čeprav morda večina bere nova spoznanja o razlikah med iPS in ES celicami kot napoved slabih časov za raziskave, usmerjene k regenerativni medicini, pa mislim, da ni tako črno, kot se zdi. Čeprav so epigenetske razlike med celicami zdaj razkrite, to ne pomeni, da iPS celice niso uporabne, ali pa vsaj da zaradi delno ohranjene metilacije niso bistveno manj uporabne kot ES celice. Razen tega bo mogoče zdaj, ko vemo, kaj je treba preverjati, morda možno razviti postopke, ki bodo metilacijski vzorec bolj, če že ne v celoti, približali tistemu, ki je značilen za embrionalne izvorne celice.
O rezultatih zadnje raziskave pišejo tudi na spletni strani revije The Scientist, odkoder sem povzel nekatere podatke.
Ni komentarjev:
Objavite komentar