NATURE: 11. 1. 2015

NATURe: Genetically engineering self-organization of human pluripotent stem cells

Kmenové buňky se již stávají součástí léčebných postupů. Vědci se nyní věnuji i možnosti vytvoření personalizovaných orgánů. Tedy postupům, jak přimět odebrané kmenové buňky k diferenciaci do požadované tkáně a vytvoření orgánu, který člověk potřebuje. To by pomohlo lidem, kteří čekají na transplantaci. Pokud by orgán pocházel z vlastních buněk, je nepravděpodobné, že by byl odmítnut.

Jedná se chip-on techniku, kdy se právě na chipu vytvářejí tkáně.

Nedílnou součástí celého postupu je přimět kmenové buňky, aby se z nich vytvořily buňky požadované tkáně. Nyní se využívají indukované pluripotentní kmenové buňky (iPS), tj. kmenové buňky speciální indukcí vzniklé z dospělých fibroblastů či kožních buněk a ty jsou pak směrovány k dozrávání do buněk různých tkání. Bylo zjištěno, že postupy genetického inženýrství zvýšená exprese GATA6 u iPS konvertuje iPS do jaterních buněk, pokud u iPS chybí zvýšená exprese GATA6 diferencují se spíše do ektodermu a dávají tak vzniknout telencefalonu a přednímu mozku. Do dvou týdnů se v buněčné kultuře se zvýšenou expresi GATA6 začaly tvořit jaterní pupeny, které obsahovaly i hematopoetické a stromální buňky, takže dochází k obdobnému procesu jako v embryogenezi, kdy se formují u plodu orgány.

Vzniklé tkáně nemusí sloužit jen jako transplantáty, ale lze na nich sledovat i účinky léků a jejich kombinací, kdy u každého člověk je ve zpracování léčiv rozdíl. A mnohdy lidé berou doslova koktejl léků a není možné otestovat jejich působení, vzájemné interakce v jedinci. Tímto by se tento problém částečně vyřešil.

Vědci dále hledají mechanismy, jak diferencovat kmenové buňky do dalších druhů tkání, např. buněk pankreatu, ledvin aj.

http://www.nature.com/ncomms/2016/160106/ncomms10243/abs/ncomms10243.html