Apró dolgok piszkálása - sejtkutatás 2008-ban

A 2008-as év egy sokat vitatott területen, a klónozásban is áttörésnek számító felfedezést hozott: sikerült érett sejteket más sejttípussá átalakítani anélkül, hogy közben le kellett volna "nullázni" a genetikai órájukat. Tizenhat éve lefagyasztott sejtekből támasztottak fel egereket, és keményen dolgoznak egy olyan mesterséges sejt létrehozásán is, amelyhez hasonló talán soha nem létezett a Földön.

Hogyan alakulnak át különböző sejtekké az őssejtek?

Ajánlat: Megfejtették az embrionális őssejtek titkát

Régóta ismert, hogy az egyedfejlődés során csupán néhány sejt - az ember esetében nyolc - hozza létre a teljes élőlényt, annak szerveit, szöveteit. Ezek az őssejtek totipotensek, azaz valamennyi szöveti sejttípussá képesek átalakulni. Azt azonban, hogy milyen folyamatok húzódnak meg e különleges tulajdonság hátterében, csak idén sikerült tisztáznia a kutatóknak.

Kiderült, hogy a totipotens őssejtek genetikai állományának legnagyobb része aktív állapotban van. Ez azt jelenti, hogy génjeik nagy része folyamatosan működik. Amikor egy ilyen totipotens őssejt átalakul valamilyen szöveti sejtté, átmegy egy globális, a teljes genetikai készletére kiterjedő gátláson, idegen szóval génrepresszión: aktív állapotban lévő génjeinek nagy hányada inaktívvá, gátolttá válik. Tehát az embrionális őssejtek génállományukat mindaddig aktivált, "készenléti" állapotban tartják, amíg meg nem kapják a megfelelő jelet az átalakulásra. A génműködés gátlásával a totipotens tulajdonság megszűnik.

Érett sejtek átalakítása más sejttípussá

Ajánlat: Ezüstből arany: áttörés a sejtek átalakítását végző kísérletekben

2008-ban először sikerült egy érett sejttípust és másikká átalakítani élő egerekben úgy, hogy közben nem kellett visszaállítani a sejt genetikai óráját. Az áttörésnek számító eredménynek óriási gyógyászati jelentősége lehet a jövőben, és legalább részben kiválthatja az őssejtek alkalmazását is. Számos betegség hátterében valamilyen sejttípus vagy sejtcsoport hiánya vagy kóros működése áll. Az egyik klasszikus példa az 1-es típusú cukorbetegség, ahol a hasnyálmirigy inzulintermelő sejtjei pusztulnak el. A kísérletek elején a kutatók elpusztították az egerek inzulintermelő, úgynevezett béta-sejtjeit, amitől azok cukorbetegek lettek. Ezután egy vírus segítségével olyan géneket juttattak beléjük, amelyek más gének működését szabályozva lehetővé teszik az inzulintermelést.

Az új béta-sejtek mindössze három nappal a beavatkozás után megjelentek az állatokban, és igazolható módon azok saját, emésztőenzimeket termelő sejtjeikből alakultak át. Egy héttel később a vírusok által érintett sejtek (vagyis azok, amelyekbe a vírusok bejuttatták a géneket) egyötöde termelt inzulint, ami egy szakmai kommentár szerint "fantasztikus hatékonyságnak" mondható. Az 1-es típusú cukorbetegségben szenvedő emberek esetében az emésztőenzimeket termelő sejtek a hasnyálmirigy sejtjeinek 95%-át is kitehetik, ezért belőlük az értékes inzulintermelő sejtek létrehozása körülbelül olyan, mintha ezüstből aranyat csinálnánk - olvasható a kutatók beszámolójában.

Lefagyasztott egerek feltámasztása

Ajánlat: Feltámad az egér - lefagyasztott embereket is lehetne klónozni

Japán tudósoknak sikerült klónozással egészséges egereket létrehozniuk 16 éve elpusztult és lefagyasztott egerek sejtjeiből. Az eljárás szerintük azzal a reménnyel kecsegtet, hogy fagyasztóban tárolt tetemekből klónozni lehet a veszélyeztetett fajokat, és a későbbi klónozáshoz nem szükséges élő sejteket bonyolult eljárásokkal lefagyasztani. Az eljárás riasztó "mellékterméke" lehet a lefagyasztott emberek klónozásának lehetősége.

Meglepetésre a legkönnyebb volt az agyszövetből klónokat előállítani, annak ellenére, hogy élő agysejtekből eddig még sosem állítottak elő klónokat. A kutatók arra gondolnak, hogy a szövet lefagyasztása és kiolvasztása valamiképpen megkönnyíti az agysejtek magjának "újraprogramozását". Az agyszövet ráadásul igen gazdag cukrokban, amelyek fagyasztáskor megvédhetik a sejteket. Ez megmagyarázhatja, miért nem károsodott a sejtekben lévő DNS.

Korábban már más csoportok is klónoztak egereket lefagyasztott holt sejtekből. Ez azonban az első eset, hogy az állatokat olyan szövetdarabokból klónozták, amelyek lefagyasztásakor nem használtak semmilyen vegyületet, amely megvédhette volna a sejteket az esetleges károsodástól.

Mesterséges sejt készül

Ajánlat: Születőben egy új, mesterséges életforma

Egy biológusokból és kémikusokból álló amerikai kutatócsoport - amely már évek óta vizsgálja a mesterséges sejtek előállításának lehetőségeit - nemrég azzal a meghökkentő bejelentéssel állt elő, hogy már a közeljövőben sikerül "igazi", működőképes sejtet létrehozniuk. Ezzel közelebb kerülhetünk az élet keletkezése rejtélyének megfejtéséhez is.

Az úgynevezett elősejteket - az élő sejtekhez hasonlóan - zsírszerű anyagokból (úgynevezett lipidmolekulákból) álló kettős membrán határolja el a környezettől, és saját maguk másolására képes, előre szintetizált nukleinsavakat tartalmaznak. Egy olyan folyamat segítségével, amely fölhasználja a Napból vagy a kémiai reakciókból származó energiát, az elősejtek önmagukat másoló (szaporodó) és fejlődő rendszert hozhatnának létre, ami a kutatók szerint kielégítené az élet definícióját. Azonban nem hasonlítana semmilyen mai életformához, de talán hasonlítana az élet kezdeti formájához, vagy a Világegyetemben esetleg másutt előforduló életformákhoz.