Home » Știință » Studiul unui nou model de celule stem aduce noi informații despre tulburările de dezvoltare

Studiul unui nou model de celule stem aduce noi informații despre tulburările de dezvoltare

Publicat: 02.03.2022
Studiul unui nou model de celule stem aduce noi informații despre tulburările de dezvoltare
Foto: Dr. Jasmin Taubenschmid-Stowers, Babraham Institute/ Dr. Fátima Santos, Babraham Institute/ Dr. Jennifer Nichols, Cambridge University

Acest nou model de celule stem le va permite cercetătorilor să evidențieze schimbările genomice cheie din timpul dezvoltării timpurii și să contribuie la o mai bună înțelegere a implicațiilor erorilor de activare a genomului în tulburările de dezvoltare și în pierderea sarcinilor.

Această lucrare, publicată de cercetătorii de la Institutul Babraham în revista Cell Stem Cell, descrie un nou subset de celule stem embrionare umane care seamănă îndeaproape cu celulele prezente la „trezirea” genomică din cadrul stadiului de embrion de 8 celule la om.

La toate mamiferele, embrionul timpuriu suferă o serie de evenimente moleculare imediat după fertilizare care îl pregătesc pentru restul dezvoltării. În timpul acestei „treziri” importante, genomul embrionului preia controlul de la genomul matern asupra activităților celulei. La oameni, acest lucru se întâmplă în stadiul de 8 celule și se numește activare a genomului zigotic (ZGA).

Un model de celule stem care ușurează munca cercetătorilor

Înainte de descoperirile acestui studiu, investigarea detaliilor ZGA umană putea fi făcută numai în embrioni umani; modelele de celule stem umane existente au reprezentat embrionul doar în etapele ulterioare ale procesului de dezvoltare.

În Marea Britanie, experimentele care utilizează embrioni sunt permise, dar foarte reglementate, ceea ce înseamnă că cercetarea în dezvoltarea timpurie s-a bazat parțial pe un model de celule stem alternativ, non-uman.

În 2012, celulele reprezentând stadiul de activare a genomului de dezvoltare au fost găsite în celulele stem embrionare (ESC) de șoarece, permițând cercetătorilor să învețe mai mult despre ZGA de mamifer.

Aproape un deceniu mai târziu, laboratorul Reik de la Institutul Babraham a găsit un echivalent uman. Descoperirea laboratorului deschide o modalitate de a ne lărgi cunoștințele despre cele mai timpurii evenimente din timpul dezvoltării preimplantare.

Dr. Jasmin Taubenschmid-Stowers, autor principal și cercetător în laboratorul Reik, parte a programului de cercetare Epigenetică al Institutului, a comentat: „Studiul celulelor stem embrionare de șoarece a permis cercetătorilor să învețe mai mult despre procesul general de activare a genomului, dar am putea afla chiar și mai multe despre acest pas important în dezvoltarea umană datorită descoperirii noastre a unui omolog de celule stem umane”.

Mecanismul din spatele descoperirii

Pentru a funcționa, celulele preiau copii ale genomului sub forma unui cod ARN care este tradus în proteine. Ieșirea codului ARN se numește transcriptom și poate fi folosită pentru a identifica diferite populații de celule.

În acest studiu, cercetătorii au folosit seturi de date umane existente și informații din studiile ESC făcute pe șoareci pentru a identifica semnele caracteristice ale  transcriptomului care ar putea fi legate de activarea genomului. Folosind tehnici cu o singură celulă, au început căutarea de celule similare în populația lor de ESC umane.

Echipa a descoperit că un subset de ESC umane cu semnele transcriptomului potrivite pot fi o potrivire potențială pentru stadiul de 8 celule, când are loc valul major de activare a genomului, potrivit EurekAlert.

Ei au numit aceste celule „celule asemănătoare cu cele din stadiul de 8 celule” sau 8CLC și au folosit datele umane publicate pentru a valida și a confirma în continuare faptul că aceste celule au împărtășit aceleași rezultate moleculare indicative ale activării genomului și ar putea fi urmărite ca model de încredere pentru studii viitoare.

Comparația dintre vechiul model și cel nou

Pentru a explora în continuare amploarea asemănărilor dintre 8CLC-urile lor și stadiul de 8 celule în embrionii umani, echipa a lucrat cu profesorul Jennifer Nichols, de la Wellcome – MRC Cambridge Stem Cell Institute.

Împreună au reușit să selecteze și să caute proteinele prezente în ambele seturi de celule care indicau ZGA. Rezultatele lor au arătat că proteinele asociate cu ZGA ale 8CLC se asemănau destul de mult cu cele observate în embrionii umani de 8 celule.

Taubenschmid-Stowers explică faptul că: „Colaborarea cu profesorul Nichols și echipa ei a fost vitală, deoarece am putut identifica proteinele selectate și le-am putut compara cu adevărat pe cele din celulele embrionare umane reale, fixe, în stadiu de 8 celule cu noul nostru model de celule stem”.

„Această lucrare a confirmat că celulele noastre asemănătoare 8C s-au asemănat și la nivel de proteine, în plus față de datele transcriptomice, oferind validarea faptului că celulele asemănătoare cu cele din stadiul de 8 celule se potrivesc cu celulele embrionare la nivelul mai multor straturi moleculare”, a continuat ea.

„Accentul nostru este pus acum pe caracterizarea acestor celule și pe înțelegerea proprietăților lor unice, astfel încât să putem folosi celulele asemănătoare cu cele din stadiul de 8 celule ca instrument pentru a ne pune întrebări despre modificările moleculare care pot cauza probleme de dezvoltare în acest stadiu incipient”, a spus profesorul Wolf Reik, lider de grup al Institutului Babraham.

Vă recomandăm să citiți și:

Cercetătorii au găsit microplastice în bebeluși. Copiii, mai expuși la microplastice decât adulții

Cercetătorii au identificat, în premieră, regiunile din creier care corespund clitorisului

Noi cercetări arată că zincul ar putea trata răceala, însă există și o problemă

Exercițiile fizice intense ar putea declanșa scleroza laterală amiotrofică. „Este cu adevărat remarcabil”

Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș este blogger începând cu anul 2009, având experiență și în domeniile publicitate și jurnalism. Este pasionat de marketing și de tehnologie, dar cel mai mult îi place să știe lucruri, motiv pentru care a fost atras de Descopera.ro. citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Ce s-a întâmplat în „croaziera morții” care a recuperat cadavrele de pe epava Titanicului?
Ce s-a întâmplat în „croaziera morții” care a recuperat cadavrele de pe epava Titanicului?
Câte încredere mai are lumea în planurile lui Vladimir Putin?
Câte încredere mai are lumea în planurile lui Vladimir Putin?
Turiștii români nu lasă bacșiș la hotel. Ce uită cel mai des în cameră?
Turiștii români nu lasă bacșiș la hotel. Ce uită cel mai des în cameră?
Mai puțină carne în meniul summitului G7 din Germania
Mai puțină carne în meniul summitului G7 din Germania
„Atletul lui Dumnezeu”, care a contribuit la prăbuşirea comunismului
„Atletul lui Dumnezeu”, care a contribuit la prăbuşirea comunismului
Cum va fi vremea în luna iulie? Meteorologii anunță temperaturi caniculare și ploi puține
Cum va fi vremea în luna iulie? Meteorologii anunță temperaturi caniculare și ploi puține
Riscurile ca SUA şi Europa să intre în recesiune au crescut brusc
Riscurile ca SUA şi Europa să intre în recesiune au crescut brusc
Surprize în topul mondial al orașelor care oferă cele mai bune condiții locuitorilor
Surprize în topul mondial al orașelor care oferă cele mai bune condiții locuitorilor
Topul oraşelor cu cel mai ridicat nivel de trai din lume în 2022
Topul oraşelor cu cel mai ridicat nivel de trai din lume în 2022
Secretul lumilor extraterestre. O formă specială de gheață, ingredientul cheie pentru viața din oceane
Secretul lumilor extraterestre. O formă specială de gheață, ingredientul cheie pentru viața din oceane
O amuletă romană în formă de falus a fost descoperită în Marea Britanie. Iată povestea pandantivului
O amuletă romană în formă de falus a fost descoperită în Marea Britanie. Iată povestea pandantivului
Un fizician susține că ne-am putea trezi pe Marte datorită fizicii cuantice. „Improbabil nu înseamnă imposibil“
Un fizician susține că ne-am putea trezi pe Marte datorită fizicii cuantice. „Improbabil nu înseamnă imposibil“
Amprenta vieții pe Marte ar fi fost descoperită în zona arctică din Canada
Amprenta vieții pe Marte ar fi fost descoperită în zona arctică din Canada
Veninul de șarpe ar putea salva vieți și vindeca răni. Ce au realizat oamenii de știință?
Veninul de șarpe ar putea salva vieți și vindeca răni. Ce au realizat oamenii de știință?
Arheologii au descoperit dovezi vechi de 600.000 de ani despre primii locuitori ai Marii Britanii
Arheologii au descoperit dovezi vechi de 600.000 de ani despre primii locuitori ai Marii Britanii
Istoria avortului în Statele Unite ale Americii, mai complicată decât ai crede
Istoria avortului în Statele Unite ale Americii, mai complicată decât ai crede
Specialiștii au „vindecat” un atac de cord prin regenerarea celulelor musculare
Specialiștii au „vindecat” un atac de cord prin regenerarea celulelor musculare
Un ucigaș străvechi devine rapid rezistent la antibiotice, avertizează oamenii de știință
Un ucigaș străvechi devine rapid rezistent la antibiotice, avertizează oamenii de știință