עבור תאי גזע, גדול יותר לא אומר טוב יותר

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות


ביולוגים של MIT ענו על שאלה ביולוגית חשובה: מדוע תאים שולטים בגודלם?

תאים מאותו סוג הם אחידים להפליא בגודלם, בעוד שגודל התא שונה בין סוגי תאים שונים. זה מעלה את השאלה האם גודל התא חשוב לפיזיולוגיה התאית.

המחקר החדש מצביע על כך שהגדלה תאית גורמת לירידה בתפקוד של תאי גזע. החוקרים גילו שתאי גזע בדם, שהם בין התאים הקטנים ביותר בגוף, מאבדים את יכולתם לבצע את תפקידם הרגיל – חידוש תאי הדם בגוף – ככל שהם גדלים. עם זאת, כאשר התאים הוחזרו לגודלם הרגיל, הם התנהגו שוב כרגיל.

החוקרים מצאו גם שתאי גזע בדם נוטים להגדיל ככל שהם מתבגרים. המחקר שלהם מראה שהגדלה זו תורמת לירידה בתאי גזע במהלך ההזדקנות.

"גילינו את ההגדלה הסלולרית כגורם הזדקנות חדש in vivo, ועכשיו אנחנו יכולים לחקור אם נוכל לטפל בהגדלה תאית כדי לעכב את ההזדקנות ומחלות הקשורות להזדקנות", אומר ג'ט לנגפלד, פוסט דוקטורט לשעבר ב-MIT, שכיום חוקר ראשי באוניברסיטת הלסינקי.

לנגפלד הוא המחבר הראשי של המחקר, המופיע היום ב התקדמות המדע. אנג'ליקה אמון המנוחה, פרופסור לביולוגיה ב-MIT וחברה במכון קוך לחקר סרטן אינטגרטיבי, היא המחברת הבכירה של המחקר.

אפקטים גדולים

ידוע מאז שנות ה-60 שתאים אנושיים שגדלו בצלחת מעבדה גדלים כשהם הופכים לזקנים – מצב תאי לא מתחלק

שקשור להזדקנות. בכל פעם שתא מתחלק, הוא יכול להיתקל בנזק ל-DNA. כאשר זה קורה, החלוקה נעצרת כדי לתקן את הנזק. במהלך כל אחד מהעיכובים הללו, התא גדל מעט. מדענים רבים האמינו שהגדלה זו היא פשוט תופעת לוואי של הזדקנות, אך מעבדת אמון החלה לחקור את האפשרות שגודל תאים גדול גורם לאובדן תפקוד הקשור לגיל.

לנגפלד חקר את השפעות הגודל על תאי גזע – במיוחד, תאי גזע מדם, המייצרים את תאי הדם של הגוף שלנו לאורך החיים. כדי ללמוד כיצד הגודל משפיע על תאי גזע אלה, החוקרים פגעו ב-DNA שלהם, מה שהוביל לגידול בגודלם. לאחר מכן הם השוו את התאים המוגדלים הללו לתאים אחרים שחוו גם הם נזק ל-DNA אך נמנעה מהם להגדיל את גודלם באמצעות תרופה בשם rapamycin.

לאחר הטיפול, החוקרים מדדו את הפונקציונליות של שתי קבוצות תאי גזע אלו על ידי הזרקתן לעכברים שחוסלו תאי גזע בדם משלהם. זה אפשר לחוקרים לקבוע אם תאי הגזע המושתלים מסוגלים לאכלס מחדש את תאי הדם של העכבר.

הם גילו שתאי הגזע שניזוקו ומוגדלים ב-DNA לא הצליחו לייצר תאי דם חדשים. עם זאת, תאי הגזע שניזוקו ב-DNA שנשמרו קטנים עדיין הצליחו לייצר תאי דם חדשים.

בניסוי אחר השתמשו החוקרים במוטציה גנטית כדי להקטין את גודלם של תאי גזע גדולים שמצאו באופן טבעי בעכברים מבוגרים. הם הראו שאם הם גרמו לאותם תאי גזע גדולים להפוך שוב לקטנים, התאים חזרו לפוטנציאל ההתחדשות שלהם והתנהגו כמו תאי גזע צעירים יותר.

"זוהי עדות בולטת התומכת במודל שגודל חשוב לתפקוד של תאי גזע", אומר לנגפלד. "כשאנחנו פוגעים ב-DNA של תאי הגזע אבל שומרים עליהם קטנים במהלך הנזק, הם שומרים על הפונקציונליות שלהם. ואם נצמצם את גודלם של תאי גזע גדולים, נוכל לשחזר את תפקודם".

שמירה על תאים קטנים

כאשר החוקרים טיפלו בעכברים ברפמיצין, החל מגיל צעיר, הם הצליחו למנוע מתאי גזע בדם להגדיל ככל שהעכברים התבגרו. תאי גזע מדם מאותם עכברים נשארו קטנים והיו מסוגלים לבנות תאי דם כמו תאי גזע צעירים אפילו בעכברים בני 3 שנים – זקנה לעכבר.

Rapamycin, תרופה שיכולה לעכב את צמיחת תאים, משמשת כיום לטיפול בכמה סוגי סרטן ולמניעת דחיית השתלות איברים, והעלתה עניין ביכולת שלה להאריך את תוחלת החיים בעכברים ובאורגניזמים אחרים. זה עשוי להיות שימושי בהאטת הגדילה של תאי גזע ולכן יכול להיות השפעות מועילות בבני אדם, אומר לנגפלד.

"אם נמצא תרופות ספציפיות להקטנת תאי גזע גדולים שוב, נוכל לבדוק אם זה משפר את בריאותם של אנשים הסובלים מבעיות במערכת הדם שלהם – כמו אנמיה ומערכת חיסונית מופחתת – או אולי אפילו עוזר אנשים עם לוקמיה", היא אומרת.

החוקרים גם הוכיחו את חשיבות הגודל בסוג אחר של תאי גזע – תאי גזע מעיים. הם גילו שתאי גזע גדולים יותר היו מסוגלים פחות ליצור אורגנואידים במעיים, המחקים את מבנה רירית המעי.

"זה הצביע על כך שהקשר הזה בין גודל התא לתפקוד נשמר בתאי גזע, ושגודל התא הוא סמן לתפקוד תאי גזע", אומר לנגפלד.

המחקר מומן, בחלקו, על ידי המכון הרפואי הווארד יוז, הקרן להנצחת ג'יין קופין צ'יילדס, הקרן הלאומית למדע בשוויץ, המכון הלאומי לבריאות הילד והתפתחות האדם של יוניס קנדי ​​שריוור, מענק התמיכה של מכון קוך (הליבה) מ- המכון הלאומי לסרטן, ויוזמת תאי הגזע של MIT.

.



קישור לכתבת המקור – 2021-11-13 14:25:04

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
X-ray_Promo1

עוד מתחומי האתר