Jak precyzyjniej opisywać komórki macierzyste

Mają one wszechstronną zdolność do różnicowania. Stanowią etap pośredni pomiędzy embrionalnymi a neuronalnymi komórkami macierzystymi. Poznanie wymogów hodowlanych i szlaków sygnałowych komórek macierzystych o strukturze rozety jest niezbędne do optymalizowania ich wykorzystania w terapiach bazujących na wymianie komórek. Wymaga to dogłębnego wyjaśnienia heterogeniczności komórek na poziomie wielokomórkowym, komórkowym i molekularnym.

W celu zdefiniowania etapów rozwoju komórek macierzystych o strukturze rozety i czynników je warunkujących prowadzono w ramach projektu MODNEURDEVDIS (Self-renewal, fate potential and plasticity of human embryonic and induced pluripotent stem cell-derived neural stem cells) badania na transgenicznych embrionalnych komórkach macierzystych, które świecą, gdy aktywny jest w nich szlak sygnałowy Notch. Pozwala to wyznakować komórki macierzyste i progenitorowe w hodowli, jak również ułatwia identyfikację poszczególnych stadiów rozwoju komórek in vitro, co odzwierciedla etapy naturalnego rozwoju płodowego człowieka. Na poszczególnych etapach rozwoju komórki macierzyste o strukturze rozety wyraźnie różnią się właściwościami, możliwościami różnicowania i profilem epigenetycznym. Naukowcy zaobserwowali, że przejściu ze stanu pluripotencji do linii komórek nerwowych towarzyszą liczne zmiany metylacji DNA.

Konsorcjum oceniało również ekspresję genów w długoterminowych hodowlach komórek macierzystych o strukturze rozety i wykryło zmiany w ponad 200 czynnikach transkrypcyjnych. Badania nad utratą lub nabyciem funkcji pokażą, które geny odpowiadają za różnicowanie neuronowych komórek progenitorowych podczas rozwoju OUN i kory mózgowej.

Oprócz znaczenia dla badań podstawowych z dziedziny biologii, precyzyjna charakterystyka komórek macierzystych o strukturze rozety ułatwi modelowanie prawidłowego rozwoju człowieka i opisywanie patogenezy chorób zwyrodnieniowych układu nerwowego. W dalszej perspektywie te linie będzie można również wykorzystać do odkrywania nowych leków.