Naukowcy właśnie zamienili komórki skóry gigantycznego pandy w komórki macierzyste

Z około 2 000 dużych pand pozostałych w dziczy, naukowcy przez ostatnie kilka dziesiątek lat szukali nowych sposobów pomocy symbolicznym czarno-białym niedźwiedziom w uniknięciu wymarcia. A teraz wydaje się, że jest więcej nadziei niż kiedykolwiek wcześniej. Po raz pierwszy naukowcy pobrali zwykłe komórki skóry zwierzęcia i przekształcili je w komórki macierzyste, zespół raportuje 20 września w czasopiśmie Science Advances. Posiadanie takiego rodzaju komórek macierzystych, które można przekształcić w dowolny rodzaj komórki w ciele, może pomóc badaczom hodować więcej dużych pand (Ailuropoda melanoleuca) i opracowywać leczenie na ich choroby. Ten wynik "to naprawdę wielki przełom w dziedzinie ochrony dużych pand" - mówi Thomas Hildebrandt, weterynarz specjalizujący się w rozmnażaniu dzikich zwierząt na Wolnym Uniwersytecie w Berlinie, który nie był powiązany z badaniami. To "otwiera zupełnie nową drogę [do ratowania] tego wspaniałego gatunku i ikony ochrony," oraz może sugerować strategie generowania komórek macierzystych dla innych zagrożonych i zagrożonych gatunków. Badacze już przekształcili zarówno mysie, jak i ludzkie komórki skóry, zwane fibroblastami, w komórki macierzyste, a konkretniej pluripotencjalne komórki macierzyste (SN: 12/24/14). Te komórki macierzyste "mają nieograniczony potencjał proliferacji i mogą tworzyć każdy rodzaj komórki, tkanki lub narządu w ciele w określonych warunkach" - mówi Liu Jing, badacz komórek macierzystych w Instytucie Biomedycyny i Zdrowia w Kantonie, Chińskiej Akademii Nauk. Problemem przy tworzeniu ich jest to, że proces musi być dostosowany do każdego nowego gatunku. Aby przeprogramować fibroblasty pand w pluripotencjalne komórki macierzyste, zespół najpierw wstrzyknął do komórek skóry pewne znane geny, które przeprogramowują komórki dorosłe, wraz z małymi cząsteczkami RNA, które znane są z zwiększenia przejścia do komórek macierzystych. Naukowcy musieli także zidentyfikować konkretne białka i czynniki wzrostu, które pomogłyby zamienić komórki skóry pandy w komórki macierzyste, a także te, które utrzymałyby je w stanie pluripotentnym. Posiadanie komórek pluripotentnych praktycznie na żądanie mogłoby umożliwić naukowcom stworzenie komórek pierwotnych zarodkowych pand, prekursorów komórek jajowych i nasieniowych, o co dokonano w przypadku myszy i nosorożców białych północnych (SN: 10/17/16). Otrzymanie tych komórek płciowych pand było trudne, ponieważ większość żyjącej populacji pand podlega surowym ochronom, które zabraniają typowych technik pobierania jaj, takich jak podawanie pandom leków, aby wytworzyć dodatkowe jajniki w cyklu lub pobieranie jaj z jajników. Jest także zbyt mało pand pozostałych, aby zawsze można było zdobyć jajka z niedawno zmarłych zwierząt. Jeśli naukowcy byliby w stanie generować komórki jajowe i nasieniowe z pand w sposób nieinwazyjny, na przykład przekształcając te komórki skóry w komórki macierzyste, a następnie komórki pierwotne, i używając ich do tworzenia nowych pand, zespół mógłby dodać różnorodność genetyczną do zwierząt, które pozostały. Obecnie istnieje 33 izolowanych populacji, z których 15 jest bardzo blisko wymarcia. Tworzenie komórek pierwotnych zarodkowych z komórek macierzystych to następny krok zespołu. Ale wspieranie reprodukcji pand za pomocą technologii nie jest jedynym celem. Istnieje zastosowanie pluripotentnych komórek macierzystych w diagnozie i leczeniu chorób. Ostatecznie, Jing mówi, nadzieja polega na tym, aby zarówno powiększyć populację dużych pand, jak i uczynić ją zdrowszą. Odkrycia zespołu mogą także mieć duży potencjał do osiągnięcia transformacji komórek macierzystych u innych zagrożonych gatunków. "To jak biblioteka, której używasz" - mówi Hildebrandt, który odegrał istotną rolę w podobnych wysiłkach mających na celu zapobieżenie wyginięciu nosorożców białych północnych (SN: 7/4/18). "Wiesz, istnieje wiele książek, które opisują podobną rzecz, ale opisują ją z innej perspektywy." Naukowcy także stworzyli pluripotencjalne komórki macierzyste dla wiertło, diabły tasmańskie, zebry Grevy'ego i nosorożce sumatrzańskie. Z kolejną książką dodaną do biblioteki, kto wie, do jakiego gatunku naukowcy będą w stanie zastosować technologię komórek macierzystych?