Omul nu se poate transforma cu ușurință în ceva ce nu este, doar în cazul în care este vreun supererou – însă celulele sale pot. Oamenii de știință au descoperit recent o modalitate de a transforma o celulă a sistemului imunitar într-un neuron – două celule cu forme și funcții complet diferite. Tehnologia inovatoare le va permite acestora să studieze mai bine maladii, precum Alzheimer și autism și să găsească noi tratamente.
Celulele imune se pot transforma direct în neuroni funcționali în laborator, în aproximativ trei săptămâni, prin adăugarea a doar patru proteine, potrivit cercetătorilor de la Facultatea de Medicină a Universității Stanford.
Această dramatică transformare nu necesită transformarea celulelor în pluripotente (celule care se diferențiază în aproape toate tipurile de celule), ci se produce printr-un proces mai direct, denumit transdiferențiere (etapă în care celulele se transformă dintr-un tip în altul).
Transformarea se produce cu o eficienţă relativ ridicată (generând până la 50.000 de neuroni dintr-un mililitru de sânge) şi se poate obţine cu mostre de sânge proaspete sau în prealabil congelate şi stocate, ceea ce îmbunătățește în mod substanțial oportunitățile de a studia tulburările psihice, precum schizofrenia și autismul.
,,Sângele este unul dintre eșantioanele biologice cel mai uşor de obţinut”, a declarat Marius Wernig, conducătorul studiului. ,,Aproape toţi pacienţii care se internează într-un spital lasă o mostră de sânge, iar aceste mostre se îngheață şi se stochează pentru studierea ulterioară. Această tehnică reprezintă un progres uriaș, ce deschide posibilitatea de a învăţa despre procesele complexe ale bolilor, prin studierea unui mare număr de pacienţi”.
Transdiferențierea a fost dezvoltată pentru prima dată în laboratorul prof. Wernig în 2010, când el și colegii săi au arătat că pot converti celule ale pielii de șoarece în neuroni, fără a induce celulele să devină pluripotente – o etapă de dezvoltare flexibilă în care celulele se pot converti în aproape orice tip de ţesut. Ei au continuat să demonstreze că tehnica ar putea fi utilizată și pe pielea umană și pe celulele hepatice.
Potrivit studiului, publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences, producerea de celule stem pluripotente induse de la un mare număr de pacienți este costisitoare și laborioasă. În plus, obținerea de celule ale pielii implică o procedură invazivă și dureroasă.
Deși este posibilă transformarea directă a celulelor pielii în neuroni, acestea trebuie să fie în primul rând cultivate în laborator o perioadă de timp până la creșterea numărului lor – proces ce ar putea duce la mutații genetice care ar schimba celulele unei persoane.
În noul studiu, echipa de cercetători s-a concentrat pe celulele T – celulele albe din sânge – care joacă un rol important în cadrul sistemului imunitar, contribuind la distrugerea agenților patogeni. Din contră, neuronii sunt celule lungi şi subţiri capabile să conducă impulsurile electrice pe toată lungimea lor şi să le treacă de la o celulă la alta. Dar în ciuda formelor, locurilor şi misiunilor biologice enorm diferite ale celulelor, cercetătorii au descoperit că este nesperat de uşor să le completeze căutarea.
,,Este șocant de simplu să transformi celulele T în neuroni în câteva zile”, a spus Wernig. ,,Celulele T sunt celule imune foarte specializate cu o formă rotundă simplă, astfel încât rapida transformare este ceva uluitor”.
Neuronii umani rezultați nu sunt perfecți. Le lipsește capacitatea de a forma sinapse mature sau conexiuni între ei. Totuşi, ei sunt capabili să ducă la îndeplinire principalele funcţii fundamentale ale neuronilor, iar autorii speră că vor putea îmbunătăţi mai mult tehnica pe viitor. Între timp, au început să colecteze probe de sânge de la copiii cu autism.
,,Acum avem o modalitate de a studia direct funcţia neuronală a sute de persoane cu schizofrenie şi autism. Timp de decenii am avut foarte puţine indicii despre originea acestor transformări sau cum să le tratăm. Acum putem începe să răspundem la multe întrebări”, a concluzionat Wernig.
