Przełomowe badanie z University of California, Riverside, opublikowane w Genes & Development, wyjaśnia, w jaki sposób dorosłe komórki macierzyste utrzymują swoje zdolności regeneracyjne. Badanie podkreśla kluczową rolę opiekunów histonów, białek, które organizują architekturę chromatyny, w równoważeniu odnowy i różnicowania komórek macierzystych.
Dorosłe komórki macierzyste, znajdujące się w każdym narządzie, są niezbędne do homeostazy tkankowej, samoodnawiają się lub różnicują w wyspecjalizowane komórki. Naukowcy skupili się na tym, jak opiekunowie histonów wpływają na strukturę chromatyny, aby regulować ekspresję genów, wykorzystując mysie hematopoetyczne komórki macierzyste jako model do badania generowania komórek krwi i odporności.
CAF-1 i SPT6: Kluczowi gracze w losie komórek macierzystych
Badanie zidentyfikowało dwóch opiekunów histonów, CAF-1 i SPT6, jako krytycznych. CAF-1 ułatwia składanie nukleosomów podczas replikacji DNA, zapewniając duplikację genomu. SPT6 działa podczas elongacji transkrypcji, utrzymując integralność chromatyny. Zakłócenie działania tych opiekunów prowadziło do różnych zachowań komórek macierzystych. Utrata CAF-1 spowodowała załamanie samoodnowy, tworząc "mieszany stan komórkowy" z rozregulowanym pakowaniem chromatyny i nieodpowiednią aktywacją genów. Deplecja SPT6 uruchomiła specyficzne szlaki różnicowania w kierunku określonych losów komórek krwi. Wyniki te pokazują, jak opiekunowie histonów kształtują chromatynę, aby wymusić tożsamość komórek macierzystych.
Adiunkt Sihem Cheloufi podkreśliła znaczenie opiekunów histonów w rozwoju, starzeniu się, raku i regeneracji. Pracownik podoktorski Reuben Franklin zwrócił uwagę na specyficzność funkcji tych opiekunów, sugerując nowe możliwości terapeutyczne. Manipulowanie opiekunami histonów oferuje nowe podejście do kierowania zachowaniem komórek macierzystych, potencjalnie rewolucjonizując medycynę regeneracyjną i wpływając na leczenie chorób zwyrodnieniowych, nowotworów i związanego z wiekiem pogorszenia stanu tkanek.