Stamceller kan sabotera sina egna dna för att producera nya vävnader


Stamceller kan sabotera sina egna dna för att producera nya vävnader

En ny studie från Ottawa Hospital Research Institute (OHRI) och University of Ottawa föreslår att stamceller avsiktligt bryter med sitt eget DNA som ett sätt att reglera vävnadsutveckling. Studien, publicerad i Förlopp av National Academy of Science (PNAS), kan dramatiskt förändra hur forskare tänker på vävnadsutveckling, stamceller och cancer.

Mänskliga celler innehåller 46 DNA-strängar som kodar för alla våra gener. Vissa kemikalier och UV-ljus kan bryta dessa strängar i bitar, en process som traditionellt har ansetts vara en dålig sak, vilket leder till celldöd eller sjukdomar som cancer om skadan inte repareras snabbt. Den nya forskningen, leds av Dr. Lynn Megeney, visar för första gången att stamceller avsiktligt kommer att skära och sedan reparera sitt eget DNA som en mekanism för att aktivera gener som främjar utvecklingen av nya vävnader.

Projektet startade som ett försök att förstå hur stamceller ger upphov till nya muskelfibrer. Under 2002 upptäckte Dr Megeney och hans team att denna process för att producera ny muskel var på något sätt kopplad till en annan viktig process som kallas programmerad celldöd, som kroppen använder för att bli av med oönskade celler. När de blockerade eller avlägsnade ett nyckeldödande protein som kallades caspase 3, fann de att stamceller slutade producera nya muskelfibrer.

"Denna upptäckt var mycket kontroversiell vid den tiden, men dussintals forskargrupper har nu rapporterat att celldödproteiner kontrollerar mognadsprocessen hos de flesta stamcells-typerna, säger Dr. Megeney." Under de senaste åren har det stora mysteriet varit Hur celldödproteiner hanterar denna komplexa process."

Nu i studien 2010 tror Dr. Megeney och hans team att de har löst mysteriet. De har upptäckt att den nya effekten av caspase 3 i stamceller är relaterad till dess förmåga att aktivera ett annat protein som skär upp cellens DNA (kallat kaspasaktiverat DNas) och har också traditionellt associerats med programmerad celldöd. När de blockerade detta DNA-skärande protein blockerade de också muskelutveckling. De visade också att när DNA-skärningen sker vid en nyckelgen som är känd för att främja muskelutveckling aktiverar den genen och inducerar utvecklingen av ny muskel.

"Vår forskning tyder på att när en gen är skadad kan den faktiskt öka uttrycket för den genen, så länge skadan repareras snabbt. Det här är en ny väg för en gen att bli aktiverad, säger Dr. Megeney." Vi Har visat att denna process är avgörande för utvecklingen av ny muskelvävnad, men vi tror att det kan vara viktigt för utvecklingen av de flesta andra vävnader också."

Upptäckten har viktiga konsekvenser för ett antal områden. Det kan hjälpa forskare att utveckla bättre sätt att aktivera stamceller, så att de kan producera nya vävnader för terapeutiska ändamål. Det föreslår också att DNA-mutationer, som kan bidra till en mängd olika sjukdomar, i början kan uppstå som ett resultat av en normal cellulär process. Och det har konsekvenser för forskare som utvecklar terapier som hämmar programmerad celldöd, vilket tyder på att sådana terapier också kan hämma normal vävnadsutveckling.

Dr Lynn Megeney är en seniorforskare vid OHRI: s Sprott Center för stamcellsforskning, en professor i medicin vid Ottawa University och Mach Gaensslen Chair i hjärtforskning. Andra författare på papperet är Brain D. Larsen, Dr. Shravanti Rampalli, Leanne E. Burns, Steve Brunette och Dr. F. Jeffrey Dilworth. Detta arbete stöddes av de kanadensiska instituten för hälsovetenskap och muskeldystrofiföreningen.

Källa:

Jennifer Paterson

Ottawa sjukhusforskningsinstitut

Nassim Haramein 2015 - The Connected Universe (Video Medicinsk Och Professionell 2019).

Avsnitt Frågor På Medicin: Medicinsk praktik