תוכן עניינים:
2023 מְחַבֵּר: Bailey Leapman | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-05-20 22:47
פיתוח שיטה לחקר תפקודם של גנים המעוררים צמיחת גפיים חדשה בסלמנדרה עשויה להניב רמזים לטיפולים פוטנציאליים בבני אדם
אירווין, קליפורניה, 10 בפברואר 2000 - חוקרים ב-UC Irvine פיתחו שיטה יעילה לחקר תפקוד הגנים הספציפיים הנחוצים להתחדשות הגפיים בסלמנדרות, ממצא שעשוי לספק בסופו של דבר מידע מפתח שיוביל ל גישות חדשות לטיפול במחלות כגון פגיעה בחוט השדרה, פצעים עמוקים וכוויות.
תגלית זו מאפשרת לחוקרים בפעם הראשונה לבודד וללמוד פעילות תאים באתר ההתחדשות בחיה הדו-חיים הזו, צורת החיים היחידה של בעלי החוליות שיכולה להצמיח איברים אבודים. סוזן V. בראיינט, דייוויד מ. גרדינר וסטפן רוי מהמחלקה להתפתחות וביולוגיה תאים של UCI מצאו שבאמצעות גרסה ששונתה במעבדה של נגיף אבעבועות פרה, הנקראת וירוס חיסון - כנשא, הם הצליחו להחדיר מולקולות לתוך התאים שבהם מתרחשת התחדשות ומתחילים פונקציות גנים ספציפיות. הממצאים שלהם מופיעים בגיליון 15 בפברואר של Developmental Biology.
למרות שמחקרי סלמנדרה הניבו מידע רב על אופן התחדשות הגפיים, החוקרים היו מוגבלים ביכולתם לנתח את התפקוד של הגנים הספציפיים הדרושים להתחדשות. על ידי הבנת תהליך ההתחדשות, החוקרים עשויים למצוא בסופו של דבר גישות וטיפולים חדשים להחלפה ותיקון של חלקים פגומים או חולים בגוף האדם.
"לפני כן, היינו בחושך בניסיון להבין את תפקידם של גנים בהתחדשות", אמר בראיינט. "על ידי הבנה אילו גנים עושים מה בהתחדשות גפיים, זה יאפשר לנו לבחון מדוע בעלי חיים לא יכולים להתחדש, וזה מוביל אותנו לדרך לתכנן דרכים לעורר התחדשות במקום שלא היה קיים קודם לכן."
עכברים, צפרדעים וגוזלים משמשים גם במחקר התחדשות, למרות שלחולייתנים אלה אין את היכולת הטבעית של הסלמנדרה להצמיח איברים אבודים. האתגר במחקר הסלמנדרה של UCI, אמר בראיינט, היה למצוא נשא ויראלי יעיל. וירוסים שנבדקו לפני החיסון לא הדביקו את התאים הממוקדים, מה שלא מאפשר הכנסת מולקולות ספציפיות לניתוח.
במבחן מפתח אחד במחקר האחרון שלהם, חוקרי ה-UCI פיתחו וירוס חיסון בעל יכולת להפריש חלבון ספציפי שעוזר ליזום את פעילות התא המובילה לצמיחת רקמות.הנגיף שמפריש מולקולה זו - חלבון הנקרא קיפוד קולי (Shh) - הוחדר לתאים באתר קטיעה של הגפיים במהלך שלבי התחדשות שונים.
בבדיקת התפקוד של Shh בתאים אלה, החוקרים למדו יותר על התפקיד של חלבון זה בתהליך ההתחדשות. במהלך השלב הראשון של צמיחת הגפיים, לא זוהתה פעילות Shh. אך בשלבים מאוחרים יותר, נצפו מולקולות Shh המופרשות מגנים בתאים המתחדשים ומעוררות צמיחת תאים חדשים והתפתחות גפיים. באמצעות זה, החוקרים למדו ש-shh ממלא את אותו תפקיד בהתחדשות איברי הסלמנדרה כפי שהוא עושה בפיתוח של בעלי חוליות אחרים, ומספק רמזים כיצד חלבון זה עשוי לתפקד בגוף האדם.
חוקרי ה-UCI ממשיכים במחקר של וירוסי vaccinia, בודקים מולקולות אחרות כדי לנתח את תפקוד הגנים בהתחדשות. באופן ספציפי, הם יחקרו את פעילות הגנים בשלבים הראשונים של התחדשות הגפיים.בסופו של דבר, החוקרים מתכננים לייצר מסד נתונים המפרט את הפעילות הספציפית של כל גן המעורב בתהליך ההתחדשות.
בריאנט, גרדינר ורוי עורכים את המחקר שלהם דרך המרכז לביולוגיה התפתחותית של UCI. פרויקט החיסון הזה מומן על ידי מענק מהמכונים הלאומיים לבריאות.
