Zamiast magii - algorytm, czyli jak przemienić komórkę

Ocena artykułu:

Któż nie chciałby czasem bez wysiłku zamienić nadmiaru tłuszczu w zachwycające mięśnie? Co oznaczałaby dla medycyny możliwość przekształcenia uszkodzonych tkanek w zupełnie sprawne, a nowotworu na powrót w zdrowe komórki organizmu? Czy takie manipulacje leżą w ogóle w zakresie naszych możliwości? A może pozostaną tylko wizją marzycieli, niczym przemiana żaby w piękną księżniczkę za dotknięciem czarodziejskiej różdżki? Wygląda na to, że współczesnymi magikami okażą się… biotechnolodzy i matematycy.

Zarówno mięśnie czy tkanka tłuszczowa, jak i wątroba, serce lub dowolny inny narząd biorą swój początek od tak zwanych komórek macierzystych, zdolnych do różnicowania się w dowolne inne komórki ludzkiego ciała. Skąd wiedzą one, w co tym razem powinny się przekształcić? Ich przemiana podlega regulacji przez szereg substancji zwanych czynnikami transkrypcyjnymi. Sprawiają one, że jedne geny są odczytywane (co rozpoczyna wytwarzanie konkretnych białek), a inne nie. Określona konfiguracja czynników transkrypcyjnych decyduje więc, że w danej komórce powstają białka pełniące funkcje specyficzne np. dla nerki, a nie dla mózgu.

Czy można odwrócić tak skomplikowany, precyzyjnie regulowany proces różnicowania? Owszem, co udowodnili chociażby John B. Gurdon i Shinya Yamanaka – laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny za 2012 rok. Udało im się sprawić, by dojrzała, w pełni wykształcona komórka powróciła do stadium komórki macierzystej, a potem na nowo się wyspecjalizowała. Ich metody pochłaniają jednak mnóstwo czasu i wysiłku, co znacznie ogranicza ich praktyczne zastosowanie w medycynie. Współcześni naukowcy zapragnęli więc pójść o krok dalej i bezpośrednio przemienić jeden typ dojrzałych komórek w inny poprzez pobudzanie syntezy typowych dla niego białek.

Trudnego wyzwania podjęli się jednak nie genetycy, a biotechnolodzy i… matematycy. Badacze doszli bowiem do wniosku, że zamiast sprawdzać kolejne kombinacje genów i czynników transkrypcyjnych, lepiej stworzyć algorytm, który sam wybierze te odpowiednie. Ludzki genom jest przecież strukturą złożoną. Ustalenie, które jego fragmenty powinny kolejno wchodzić ze sobą w interakcje dla osiągnięcia pożądanego efektu, z pewnością zajęłoby wieki.

Plan się powiódł, a opisującą to pracę opublikowano w październiku w czasopiśmie „Proceedings of the National Academy of Sciences”. Algorytm pełni rolę czarodziejskiego zaklęcia, które zamienia daną komórkę w dowolną inną – przynajmniej na papierze, bo nowo opracowanej metody nie przetestowano jeszcze w laboratorium. Jeśli jej skuteczność się potwierdzi, magiczne zaklęcie może otworzyć drzwi do nowych, rewolucyjnych terapii.

Źródła:

Nowe badania sugerują, że codzienne przyjmowanie suplementów omega-3 i witaminy D w połączeniu z regularną aktywnością fizyczną może spowolnić biologiczne procesy...

Zobacz wszystkie

Grafiki

Zamiast magii - algorytm, czyli jak przemienić komórkę

Słowa kluczowe

Przyznane oceny

5.0

1 wszystkich ocen

Opinie

Twoja ocena

Twoja opinia

Pamiętaj, że opinia będzie opatrzona Twoim imieniem i nazwiskiem oraz wizerunkiem, w przypadku gdy zamieściłeś zdjęcie profilowe na swoim Profilu, które będą widoczne w Serwisie przy opinii. Jeśli nie chcesz, aby przy opinii było widoczne Twoje imię i nazwisko, dodaj przydomek w danych swojego Konta, wówczas on pojawi się w związku z opinią.

Zaloguj