Prelomový objav: Kmeňové bunky premenené na zubné tkanivo vďaka českej vede

Vedci z Masarykovej univerzity v Brne dosiahli prelom v regeneratívnej medicíne, keď úspešne naprogramovali kmeňové bunky na tvorbu zubného tkaniva.

Content: Brno 14. augusta (TASR) – Tím vedcov z Lekárskej fakulty Masarykovej univerzity v Brne dosiahol významný úspech v oblasti regeneratívnej medicíny. Podarilo sa im cielene premeniť kmeňové bunky na bunky, ktoré produkujú zdravé zubné tkanivo, čím priamo zasiahli do ich genetickej výbavy. Informuje o tom TASR s odvolaním sa na tlačovú správu univerzity.

Výskumný tím pod vedením Jana Křivánka, ktorý sa dlhodobo venuje štúdiu vývoja odontoblastov (buniek vytvárajúcich zubovinu), tentokrát preukázal, že je možné tieto bunky aktívne vytvoriť cielenou genetickou manipuláciou pluripotentných kmeňových buniek. Pluripotentné kmeňové bunky sú univerzálne bunky schopné premeny na akýkoľvek iný typ bunky v tele.

„Identifikovali sme štyri kľúčové regulačné gény, ktoré riadia expresiu ďalších génov, a chceli sme overiť, či ich pomocou dokážeme kmeňové bunky nasmerovať k tvorbe zubných buniek,“ objasňuje Křivánek potvrdenú hypotézu.

Proces premeny buniek bol detailne sledovaný nielen v laboratórnych podmienkach, ale aj v živom organizme. Vedci implantovali upravené bunky myšiam a experiment potvrdil, že kmeňové bunky sa skutočne začali diferencovať na bunky tvoriace zubné tkanivo.

Inovatívnosť spočíva najmä v spôsobe, akým vedci kmeňové bunky ovplyvnili. Namiesto bežného pôsobenia zvonku zasiahli priamo do ich genómu pomocou lentivírusov, ktoré sú známe schopnosťou prenášať genetickú informáciu.

„Pre nás je dôležité, že tieto vírusy dokážu trvalo integrovať svoju DNA do hostiteľskej bunky. Využili sme ich schopnosť prenášať genetickú informáciu a vložili sme do nich sekvenciu vybraného regulačného génu. Týmto vírusom sme následne infikovali kmeňové bunky a vložili tak potrebnú genetickú informáciu priamo do ich genómu,“ vysvetľuje Křivánek zvolenú metódu.

Po infikovaní buniek vedci postupne aktivovali vybrané regulačné gény, aby našli optimálnu kombináciu, ktorá povedie k premene kmeňovej bunky na odontoblast.

„V počiatočnej fáze bunky začali exprimovať gény typické pre odontoblasty. Následne začali produkovať kolagén a zistili sme, že sú schopné vytvárať aj mineralizujúce ložiská ukladaním vápnika,“ dodáva doktorand Josef Lavický. Podobný proces prebieha aj pri tvorbe kostí a zubnej skloviny.

Vedci sú presvedčení, že ich výskum otvára nové možnosti v regeneratívnej stomatológii a predstavuje nový prístup k získavaniu rôznych typov buniek z kmeňových buniek.

„My sme sa zamerali na odontoblasty, ale verím, že s vhodnou kombináciou transkripčných faktorov, teda iných regulačných génov, by bolo možné podobným spôsobom získať aj iné bunkové typy, napríklad epiteliálne bunky alebo neuróny,“ uzatvára Křivánek.