Peneliti memanfaatkan 1732 faktor transkripsi untuk mendapatkan 290 resep diferensiasi baru – ScienceDaily

Peneliti memanfaatkan 1732 faktor transkripsi untuk mendapatkan 290 resep diferensiasi baru – ScienceDaily

[ad_1]

Sel induk berpotensi majemuk terinduksi (IPS) memiliki potensi untuk diubah menjadi berbagai jenis sel dan jaringan untuk pengujian obat dan terapi penggantian sel. Namun, “resep” untuk konversi ini seringkali rumit dan sulit diterapkan. Para peneliti di Center for Regenerative Therapies Dresden (CRTD) di TU Dresden, Harvard University (AS) dan University of Bonn telah menemukan cara untuk secara sistematis mengekstrak ratusan sel berbeda dengan cepat dan mudah dari iPS menggunakan faktor transkripsi, termasuk neuron, jaringan ikat. dan sel pembuluh darah. Peneliti dapat menggunakan sumber faktor transkripsi ini melalui organisasi nirlaba Addgene. Hasilnya sekarang telah dipublikasikan di jurnal Bioteknologi Alam.

Para peneliti menggunakan sel induk berpotensi majemuk yang diinduksi manusia (IPS), yang diprogram ulang dari sel jaringan ikat menjadi keadaan kuasi-embrionik. Pada prinsipnya, sel iPS dapat digunakan untuk mendapatkan semua jenis sel yang terdiferensiasi, dari neuron hingga sel pembuluh darah, dengan setiap resep disesuaikan secara individual. “Kebanyakan protokol diferensiasi sangat melelahkan dan rumit. Tidak mungkin mendapatkan jenis sel yang berbeda dari iPS secara bersamaan dan terkontrol dalam satu kultur,” jelas Prof.Dr.Volker Busskamp, ​​yang bekerja di Klinik Mata dan Cluster ImmunoSensation2 of Excellence di University of Bonn the Excellence Cluster Physics of Life (PoL) dan di CRTD di TU Dresden.

Bersama tim dari Universitas Harvard, TU Dresden, dan Universitas Bonn, dia bermaksud mengganti prosedur rumit dengan “resep” sederhana. Dengan menggunakan proses skrining skala besar, para peneliti menemukan total 290 protein pengikat DNA yang dengan cepat dan efisien memprogram ulang sel induk menjadi sel target. Para peneliti mampu menunjukkan bahwa hanya satu faktor transkripsi yang cukup dalam setiap kasus untuk mendapatkan neuron, jaringan ikat, pembuluh darah, dan sel glial yang berbeda dari sel induk dalam empat hari. Yang terakhir melapisi neuron sebagai “isolator”.

Papan tombol genetik untuk diferensiasi sel induk

Dengan menggunakan prosedur otomatis, para peneliti memperkenalkan urutan DNA untuk masing-masing faktor transkripsi dan elemen kontrol lainnya ke dalam genom sel induk. Faktor transkripsi dapat diaktifkan dengan menambahkan molekul kecil, menyebabkan beberapa sel induk transgenik diubah menjadi sel yang berdiferensiasi. Kemudian dimungkinkan untuk membedakan dan secara otomatis mengurutkan sel induk dan sel yang dibedakan menggunakan penanda sel. Para peneliti kemudian menyelidiki berapa banyak faktor transkripsi tertentu yang ada dalam sel yang berdiferensiasi dibandingkan dengan sel induk. “Semakin besar perbedaannya, semakin penting faktor transkripsi masing-masing tampaknya untuk konversi iPS menjadi sel yang terdiferensiasi,” jelas Busskamp.

Tim menggunakan metode ini untuk menguji total 1.732 faktor transkripsi potensial pada tiga baris sel induk yang berbeda. Para peneliti menemukan efek untuk 290 faktor transkripsi berbeda yang menyebabkan iPS berubah menjadi sel yang berdiferensiasi. Ini adalah wilayah baru, karena properti pemrograman iPS dari 241 faktor transkripsi yang ditemukan ini sebelumnya tidak diketahui. Menggunakan contoh neuron, jaringan ikat, pembuluh darah dan sel glial, para peneliti melakukan berbagai tes untuk menunjukkan bahwa sel yang diubah sangat mirip dengan sel tubuh manusia dalam kemampuan fungsionalnya.

Hasilnya membuka kemungkinan baru dalam penelitian

“Keuntungan dari faktor transkripsi yang teridentifikasi adalah bahwa mereka dapat mengubah iPS menjadi sel tubuh dengan sangat cepat dan mudah dan berpotensi juga digunakan untuk membentuk jaringan yang lebih kompleks,” kata Busskamp. Apa yang memakan waktu berminggu-minggu atau bahkan berbulan-bulan sekarang terjadi dalam beberapa hari. Alih-alih protokol yang mahal dan memakan waktu, satu faktor transkripsi sudah cukup untuk hasil yang diidentifikasi dalam penyaringan massal.

“Hasil ini membuka kemungkinan-kemungkinan baru,” kata Prof.Dr.George M. Church dari Universitas Harvard. “Variasi, kesederhanaan dan kecepatan pemrograman sel punca menggunakan faktor transkripsi memungkinkan penelitian sel punca dalam skala besar. Di seluruh dunia, 50 kelompok lain telah bekerja dengan jalur sel punca kami yang dapat diprogram dan dengan pustaka faktor transkripsi.” Kedua penulis utama Alex HM Ng dan Parastoo Khoshaklagh dari Universitas Harvard kini telah mendirikan GC Therapeutics di Cambridge (AS), yang menyediakan sel punca yang dapat diprogram dengan faktor transkripsi yang disesuaikan dan terintegrasi.

“Kerja sama antara lembaga penelitian yang berbeda sangat berhasil, karena disiplin ilmu yang berbeda saling melengkapi dan terkait dengan sangat baik,” kata Busskamp. Peneliti di seluruh dunia sekarang dapat menggunakan sumber faktor transkripsi yang tersedia oleh organisasi nirlaba Addgene.

Khususnya sebagai pakar penyakit retina degeneratif, Busskamp melihat potensi besar teknologi sel punca di bidang oftalmologi. “Untuk penyakit di mana retina mengalami degenerasi, seperti degenerasi makula terkait usia (AMD), ada harapan bahwa pada titik tertentu, dimungkinkan untuk mengganti fotoreseptor yang terkena dengan bantuan konversi iPS,” kata Busskamp. “Tim saya sedang bekerja untuk mencapai tujuan ini.”

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Universitas Bonn. Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lagu Togel

Author Image
adminProzen