Stamceller kan sabotere deres eget dna til at producere nye væv


Stamceller kan sabotere deres eget dna til at producere nye væv

En ny undersøgelse fra Ottawa Hospital Research Institute (OHRI) og Ottawa University foreslår, at stamceller forsætligt bryder deres eget DNA som en måde at regulere vævsudvikling på. Undersøgelsen, offentliggjort i Forsøg af National Academy of Science (PNAS), kunne dramatisk ændre, hvordan forskere tænker på vævsudvikling, stamceller og kræft.

Humane celler indeholder 46 strenge af DNA, der koder for alle vores gener. Visse kemikalier og UV-lys kan bryde disse tråde i stykker, en proces, der traditionelt har været betragtet som en dårlig ting, hvilket fører til celledød eller sygdomme som kræft, hvis skaden ikke repareres hurtigt. Den nye forskning, ledet af Dr. Lynn Megeney, viser for første gang, at stamceller forsætligt vil skære og derefter reparere deres eget DNA som en mekanisme til aktivering af gener, der fremmer udviklingen af ​​nye væv.

Projektet startede som et forsøg på at forstå, hvordan stamceller giver anledning til nye muskelfibre. I 2002 opdagede Dr. Megeney og hans team, at denne proces med at producere ny muskel på en eller anden måde var forbundet med en anden vigtig proces kaldet programmeret celledød, som kroppen bruger til at slippe af med uønskede celler. Da de blokerede eller fjernede et hoveddødfremmende protein kaldet caspase 3, fandt de, at stamceller stoppede med at producere nye muskelfibre.

"Denne opdagelse var meget kontroversiel på det tidspunkt, men snesevis af forskergrupper har nu rapporteret, at celledødsproteiner styrer modningsprocessen for de fleste stamceller," siger Dr. Megeney. "I de sidste par år har det store mysterium været Hvordan celledødsproteiner styrer denne komplekse proces."

Nu i 2010-undersøgelsen tror Dr. Megeney og hans team at de har løst mysteriet. De har opdaget, at caspase 3's hidtil ukendte virkning i stamceller er relateret til dets evne til at aktivere et andet protein, der nedbryder cellens DNA (kaldet caspaseaktiveret DNase) og også traditionelt har været forbundet med programmeret celledød. Da de blokerede dette DNA-skæreprotein, blokerede de også muskeludvikling. De viste også, at når DNA-skæring forekommer på et nøglegen, der er kendt for at fremme muskeludvikling, aktiverer det det gen og fremkalder udviklingen af ​​ny muskel.

"Vores forskning tyder på, at når et gen er beskadiget, kan det faktisk øge ekspressionen af ​​det gen, så længe skaden er repareret hurtigt. Dette er en ny måde for et gen at blive aktiveret," siger Dr. Megeney. "Vi Har vist, at denne proces er afgørende for udviklingen af ​​nyt muskelvæv, men vi mener, det kan også være vigtigt for udviklingen af ​​de fleste andre væv."

Opdagelsen har vigtige konsekvenser for en række områder. Det kan hjælpe forskere med at udvikle bedre måder at aktivere stamceller på, så de kan producere nye væv til terapeutiske formål. Det foreslår også, at DNA-mutationer, som kan bidrage til en række sygdomme, først kan opstå som følge af en normal cellulær proces. Og det har konsekvenser for forskere, der udvikler terapier, der hæmmer programmeret celledød, hvilket tyder på, at sådanne terapier også kan hæmme normal vævsudvikling.

Dr. Lynn Megeney er seniorforsker ved OHRIs Sprott Center for Stem Cell Research, en professor i medicin ved Ottawa University og Mach Gaensslen Chair i Cardiac Research. Andre forfattere på papiret inkluderer Brain D. Larsen, Dr. Shravanti Rampalli, Leanne E. Burns, Steve Brunette og Dr. F. Jeffrey Dilworth. Dette arbejde blev støttet af de canadiske institutter for sundhedsforskning og muskeldystrofiforeningen.

Kilde:

Jennifer Paterson

Ottawa Hospital Research Institute

Rob Potter Interview By Mary Lou Houllis - Now in 15 Languages (Video Medicinsk Og Professionel 2024).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Medicinsk praksis