កោសិកាដើមដែលផ្លាស់ប្តូរ ប្រឆាំងនឹងច្បាប់នៃការអភិវឌ្ឍន៍

និពន្ធដោយ កម្មវិធីនិពន្ធ

ការដកហ្សែនមួយចេញពីការវិវត្តនៃកោសិកាបេះដូងភ្លាមៗ ធ្វើឱ្យពួកវាក្លាយទៅជាកោសិកាខួរក្បាលមុនគេ ដែលធ្វើឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវ Gladstone គិតឡើងវិញអំពីអត្តសញ្ញាណកោសិកា។

បោះពុម្ពជា PDF និងអ៊ីម៉ែល

ស្រមៃថាអ្នកកំពុងដុតនំ ប៉ុន្តែអ្នកអស់អំបិល។ ទោះបីជាមានគ្រឿងផ្សំដែលបាត់ក៏ដោយ ក៏នំបញ្ចុកនៅតែមើលទៅដូចជានំខេក ដូច្នេះហើយអ្នកដាក់វានៅក្នុងឡ ហើយដាក់ម្រាមដៃរបស់អ្នក ដោយរំពឹងថានឹងបញ្ចប់ជាមួយនឹងអ្វីដែលជិតនឹងនំធម្មតា។ ផ្ទុយទៅវិញ អ្នកត្រលប់មកវិញមួយម៉ោងក្រោយ ដើម្បីស្វែងរកសាច់អាំងឆ្អិនពេញ។

វាស្តាប់ទៅដូចជារឿងកំប្លែងជាក់ស្តែង ប៉ុន្តែការបំប្លែងដ៏គួរឱ្យតក់ស្លុតនេះ គឺជាអ្វីដែលបានកើតឡើងចំពោះចាននៃកោសិកាដើមកណ្ដុរ នៅពេលដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនៅវិទ្យាស្ថាន Gladstone បានដកចេញហ្សែនតែមួយប៉ុណ្ណោះ ដែលកោសិកាដើមដែលកំណត់ឱ្យក្លាយទៅជាកោសិកាបេះដូង ស្រាប់តែស្រដៀងនឹងកោសិកាដើមនៃខួរក្បាល។ ការសង្កេតឱកាសរបស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រកំពុងបន្តនូវអ្វីដែលពួកគេគិតថាពួកគេដឹងអំពីរបៀបដែលកោសិកាដើមប្រែទៅជាកោសិកាពេញវ័យ និងរក្សាអត្តសញ្ញាណរបស់ពួកគេនៅពេលពួកគេពេញវ័យ។

Benoit Bruneau, PhD, នាយកវិទ្យាស្ថាន Gladstone ជំងឺបេះដូងនិងសរសៃឈាម និងជាអ្នកនិពន្ធជាន់ខ្ពស់នៃការសិក្សាថ្មីដែលបានបោះពុម្ពផ្សាយនៅក្នុង "នេះពិតជាប្រឈមនឹងគំនិតជាមូលដ្ឋានអំពីរបៀបដែលកោសិកាបន្តដំណើរទៅមុខទៀតនៅពេលដែលពួកគេចាប់ផ្តើមនៅលើផ្លូវរបស់ពួកគេដើម្បីក្លាយជាកោសិកាបេះដូង ឬខួរក្បាល" ។ ធម្មជាតិ។

គ្មាន​ងាក​ក្រោយ​វិញ

កោសិកាដើមអំប្រ៊ីយ៉ុងមានពហុមុខងារ - ពួកវាមានសមត្ថភាពក្នុងការបែងចែក ឬបំប្លែងទៅជាកោសិកាគ្រប់ប្រភេទនៅក្នុងរាងកាយមនុស្សពេញវ័យដែលបានបង្កើតឡើងយ៉ាងពេញលេញ។ ប៉ុន្តែវាត្រូវការជំហានជាច្រើនសម្រាប់កោសិកាដើម ដើម្បីផ្តល់ការកើនឡើងដល់ប្រភេទកោសិកាមនុស្សពេញវ័យ។ នៅលើផ្លូវរបស់ពួកគេដើម្បីក្លាយជាកោសិកាបេះដូង ជាឧទាហរណ៍ កោសិកាដើមអំប្រ៊ីយ៉ុងដំបូងបានផ្លាស់ប្តូរទៅជា mesoderm ដែលជាជាលិកាមួយក្នុងចំណោមជាលិកាបុព្វកាលទាំងបីដែលបានរកឃើញនៅក្នុងអំប្រ៊ីយ៉ុងដំបូងបំផុត។ លើសពីនេះទៅទៀត កោសិកា mesoderm បំបែកខ្លួនដើម្បីបង្កើតឆ្អឹង សាច់ដុំ សរសៃឈាម និងកោសិកាបេះដូង។

ជាទូទៅវាត្រូវបានទទួលយកថានៅពេលដែលកោសិកាមួយបានចាប់ផ្តើមបែងចែកផ្លូវមួយក្នុងចំនោមផ្លូវទាំងនេះ វាមិនអាចងាកមកជ្រើសរើសជោគវាសនាផ្សេងបានទេ។

Bruneau ដែលជាប្រធាន William H. Younger Chair បាននិយាយថា "ភាគច្រើនអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រទាំងអស់ដែលនិយាយអំពីជោគវាសនាកោសិកាប្រើប្រាស់រូបភាពនៃទេសភាព Waddington ដែលមើលទៅហាក់ដូចជារមណីយដ្ឋានជិះស្គីដែលមានជម្រាលជិះស្គីខុសៗគ្នាចុះទៅក្នុងជ្រលងភ្នំដ៏ចោត។ នៅក្នុងការស្រាវជ្រាវសរសៃឈាមបេះដូងនៅ Gladstone និងសាស្រ្តាចារ្យផ្នែកជំងឺកុមារនៅ UC San Francisco (UCSF) ។ "ប្រសិនបើក្រឡាមួយស្ថិតនៅក្នុងជ្រលងជ្រៅមួយ វាគ្មានផ្លូវសម្រាប់វាលោតឆ្លងទៅកាន់ជ្រលងភ្នំខុសគ្នាទាំងស្រុងនោះទេ។"

មួយទសវត្សរ៍មុន អ្នកស៊ើបអង្កេតជាន់ខ្ពស់ Gladstone Shinya Yamanaka, MD, PhD បានរកឃើញពីរបៀបរៀបចំឡើងវិញនូវកោសិកាពេញវ័យដែលមានភាពខុសគ្នាទាំងស្រុងទៅជាកោសិកាដើមដែលមានសារធាតុ pluripotent ។ ខណៈពេលដែលវាមិនផ្តល់ឱ្យកោសិកានូវសមត្ថភាពក្នុងការលោតរវាងជ្រលងភ្នំ វាបានធ្វើសកម្មភាពដូចជាការឡើងជិះស្គីត្រឡប់ទៅកំពូលនៃទេសភាពខុសគ្នា។

ចាប់តាំងពីពេលនោះមក អ្នកស្រាវជ្រាវផ្សេងទៀតបានរកឃើញថាជាមួយនឹងសញ្ញាគីមីត្រឹមត្រូវ កោសិកាមួយចំនួនអាចត្រូវបានបំប្លែងទៅជាប្រភេទដែលទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធតាមរយៈដំណើរការហៅថា "ការសរសេរឡើងវិញដោយផ្ទាល់" ដូចជាផ្លូវកាត់ឆ្លងកាត់ព្រៃរវាងផ្លូវជិះស្គីជិតខាង។ ប៉ុន្តែក្នុងករណីទាំងនេះ កោសិកាមិនអាចលោតដោយឯកឯងរវាងផ្លូវនៃភាពខុសគ្នាខ្លាំងនោះទេ។ ជាពិសេស កោសិកា mesoderm មិនអាចក្លាយជាមុនគេនៃប្រភេទឆ្ងាយដូចជាកោសិកាខួរក្បាល ឬកោសិកាពោះវៀននោះទេ។

យ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងការសិក្សាថ្មី Bruneau និងសហការីរបស់គាត់ បង្ហាញថា ដើម្បីការភ្ញាក់ផ្អើលរបស់ពួកគេ កោសិកាបេះដូងអាចបំប្លែងដោយផ្ទាល់ទៅជាកោសិកាខួរក្បាលមុនគេ ប្រសិនបើប្រូតេអ៊ីនហៅថា Brahma បាត់។

ការសង្កេតគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលមួយ។

អ្នកស្រាវជ្រាវកំពុងសិក្សាពីតួនាទីរបស់ប្រូតេអ៊ីន Brahma ក្នុងភាពខុសគ្នានៃកោសិកាបេះដូង ដោយសារតែពួកគេបានរកឃើញនៅឆ្នាំ 2019 ថាវាធ្វើការរួមគ្នាជាមួយម៉ូលេគុលផ្សេងទៀតដែលទាក់ទងនឹងការបង្កើតបេះដូង។

នៅក្នុងចាននៃកោសិកាដើមអំប្រ៊ីយ៉ុងកណ្ដុរ ពួកគេបានប្រើវិធីសាស្រ្តកែសម្រួលហ្សែន CRISPR ដើម្បីបិទហ្សែន Brm (ដែលផលិតប្រូតេអ៊ីន Brahma) ។ ហើយពួកគេបានកត់សម្គាល់ឃើញថាកោសិកាលែងមានភាពខុសប្លែកគ្នាទៅនឹងកោសិកាបេះដូងធម្មតាទៀតហើយ។

"បន្ទាប់ពី 10 ថ្ងៃនៃភាពខុសគ្នា កោសិកាធម្មតាកំពុងវាយដំតាមចង្វាក់។ Swetansu Hota, PhD, អ្នកនិពន្ធដំបូងនៃការសិក្សា និងជាបុគ្គលិកវិទ្យាសាស្ត្រនៅ Bruneau Lab និយាយថា ពួកវាច្បាស់ណាស់កោសិកាបេះដូង។ ប៉ុន្តែបើគ្មានព្រហ្មទេ មានតែកោសិកាអសកម្មមួយប៉ុណ្ណោះ។ គ្មាន​ការ​វាយ​ដំ​ទាល់​តែ​សោះ»។

បន្ទាប់ពីការវិភាគបន្ថែម ក្រុមការងាររបស់ Bruneau បានដឹងពីមូលហេតុដែលកោសិកាមិនវាយដំ គឺដោយសារតែការយក Brahma ចេញមិនត្រឹមតែបិទហ្សែនដែលត្រូវការសម្រាប់កោសិកាបេះដូងប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងធ្វើឱ្យសកម្មហ្សែនដែលត្រូវការនៅក្នុងកោសិកាខួរក្បាលផងដែរ។ កោសិកា​មុន​គេ​នៃ​បេះដូង​ឥឡូវ​ជា​កោសិកា​មុន​គេ​របស់​ខួរក្បាល។

បន្ទាប់មកក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវបានតាមដានរាល់ជំហាននៃភាពខុសគ្នា ហើយបានរកឃើញដោយមិនបានរំពឹងទុកថាកោសិកាទាំងនេះមិនដែលត្រលប់ទៅរដ្ឋ pluripotent វិញទេ។ ផ្ទុយទៅវិញ កោសិកាបានលោតផ្លោះធំជាងរវាងផ្លូវកោសិកាដើម ជាងការសង្កេតពីមុន។

Bruneau និយាយថា "អ្វីដែលយើងបានឃើញគឺថាកោសិកាមួយនៅក្នុងជ្រលងភ្នំមួយនៃទេសភាព Waddington ជាមួយនឹងលក្ខខណ្ឌត្រឹមត្រូវអាចលោតចូលទៅក្នុងជ្រលងភ្នំផ្សេងគ្នាដោយមិនចាំបាច់ឡើងភ្នំត្រឡប់ទៅកំពូលវិញ" Bruneau និយាយ។

មេរៀនសម្រាប់ជំងឺ

ខណៈពេលដែលបរិយាកាសនៃកោសិកានៅក្នុងចានមន្ទីរពិសោធន៍ និងនៅក្នុងអំប្រ៊ីយ៉ុងទាំងមូលគឺខុសគ្នាខ្លាំង ការសង្កេតរបស់អ្នកស្រាវជ្រាវទទួលបានមេរៀនអំពីសុខភាពកោសិកា និងជំងឺ។ ការផ្លាស់ប្តូរហ្សែន Brm ត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងជំងឺបេះដូងពីកំណើត និងជាមួយនឹងរោគសញ្ញាដែលពាក់ព័ន្ធនឹងមុខងារខួរក្បាល។ ហ្សែននេះក៏ជាប់ពាក់ព័ន្ធនឹងជំងឺមហារីកមួយចំនួនផងដែរ។

"ប្រសិនបើការដក Brahma អាចប្រែក្លាយកោសិកា mesoderm (ដូចជាមុនកោសិកាបេះដូង) ទៅជាកោសិកា ectoderm (ដូចជាកោសិកាខួរក្បាលមុនគេ) នៅក្នុងម្ហូបនោះ ប្រហែលជាការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងហ្សែន Brm គឺជាអ្វីដែលផ្តល់ឱ្យកោសិកាមហារីកមួយចំនួននូវសមត្ថភាពក្នុងការផ្លាស់ប្តូរកម្មវិធីហ្សែនរបស់ពួកគេយ៉ាងច្រើន" Bruneau និយាយ។

គាត់បន្ថែមថា ការរកឃើញនេះមានសារៈសំខាន់ផងដែរក្នុងកម្រិតស្រាវជ្រាវជាមូលដ្ឋាន ព្រោះពួកគេអាចបង្ហាញពន្លឺអំពីរបៀបដែលកោសិកាអាចផ្លាស់ប្តូរចរិតលក្ខណៈរបស់ពួកគេនៅក្នុងស្ថានភាពជំងឺ ដូចជាជំងឺខ្សោយបេះដូង និងសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍការព្យាបាលឡើងវិញ ដោយការជំរុញកោសិកាបេះដូងថ្មី។

Bruneau និយាយថា "ការសិក្សារបស់យើងក៏ប្រាប់យើងថាផ្លូវនៃភាពខុសគ្នាគឺមានភាពស្មុគ្រស្មាញ និងផុយស្រួយជាងអ្វីដែលយើងបានគិតទៅទៀត។ «ចំណេះដឹងកាន់តែប្រសើរឡើងអំពីផ្លូវនៃភាពខុសគ្នាក៏អាចជួយយើងឱ្យយល់អំពីបេះដូងពីកំណើត—និងពិការភាពផ្សេងទៀត ដែលកើតឡើងដោយផ្នែកតាមរយៈភាពខុសគ្នាដែលមានបញ្ហា។

បោះពុម្ពជា PDF និងអ៊ីម៉ែល

អំពី​អ្នក​និពន្ធ

កម្មវិធីនិពន្ធ

និពន្ធនាយកសម្រាប់ eTurboNew គឺ Linda Hohnholz ។ នាងមានមូលដ្ឋាននៅក្នុង eTN HQ ក្នុងទីក្រុង Honolulu រដ្ឋ Hawaii ។

ទុកឱ្យសេចក្តីអធិប្បាយ