της Γεωργίας Αθ. Σκιτζή
Νέα έρευνα από βιολόγους κυττάρων στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο παρέχει μια σημαντική νέα διορατικότητα για τα πρώτα βήματα βλαστικών κυττάρων που περνούν για να μετατραπούν σε εξειδικευμένα κύτταρα που αποτελούν τα όργανα. Τα ευρήματα εμπλέκουν την ικανότητα των πρωτεϊνών να κρεμούν γύρω στα κύτταρα – τη σταθερότητά τους – ως κύριο παράγοντα στον έλεγχο της κατάστασης ενός βλαστικού κυττάρου και στην απόφαση να παραμείνει ένα βλαστοκύτταρο ή να μετατραπεί σε εξειδικευμένο κύτταρο.
Τα βλαστοκύτταρα ρυθμίζονται από ένα δίκτυο πρωτεϊνών που διατηρούν την ικανότητά τους να γίνουν οποιοδήποτε είδος κυττάρου – μια ιδιότητα γνωστή ως pluripotency. Αυτές οι πρωτεΐνες – γνωστές ως μεταγραφικοί παράγοντες – που παράγονται από γονίδια στο DNA ενός οργανισμού, ρυθμίζουν τη διαδικασία με την οποία τα κύτταρα αποφασίζουν εάν θα ξεκινήσουν ή όχι την ανάπτυξη. Τα νέα ευρήματα τονίζουν το ρόλο του KLF4, ενός από τους παράγοντες μεταγραφής που δίνει στα βλαστοκύτταρα τις μοναδικές τους ιδιότητες.
Η ανακάλυψη ήταν απόλυτη, καθώς οι ερευνητές ξεκίνησαν αρχικά να διερευνήσουν πώς ρυθμίζεται το γονίδιο KLF4 κατά τη διάρκεια της μεταγραφής, αλλά σύντομα γύρισε την προσοχή τους στην πρωτεΐνη KLF4. “Πολλές προηγούμενες μελέτες επικεντρώνονται στα γονίδια που ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται, καθώς τα βλαστοκύτταρα προορίζονται για τη δημιουργία συγκεκριμένων οργάνων”, λέει ο επικεφαλής συγγραφέας Navroop Dhaliwal, ο οποίος πρόσφατα ολοκλήρωσε Ph.D. με την καθηγήτρια Jennifer Mitchell στο Τμήμα Βιολογίας Κυττάρων και Συστημάτων της Σχολής Τεχνών και Επιστημών του Πανεπιστημίου του Τ. “Η δουλειά μας εκθέτει μια κατάσταση νωρίτερα στη διαδικασία, όπου η μείωση της γονιδιακής έκφρασης κατά 90% δεν επηρεάζει την ποσότητα των πρωτεϊνών που παράγονται Ήταν ένα πραγματικά εκπληκτικό εύρημα όταν είδαμε πρώτα τα αποτελέσματα. “
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι πρωτεΐνες KLF4 που έγιναν μία ημέρα παρέμειναν λειτουργικές 24 ώρες αργότερα – μια ιδιαίτερη έκπληξη καθώς οι παράγοντες μεταγραφής τυπικά διαρκούν μόνο δύο ή τρεις ώρες σε ένα κύτταρο. Όταν εξέτασαν το πώς διαφοροποιούνται τα βλαστοκύτταρα και εξέρχονται από την κατάσταση των βλαστοκυττάρων, διαπίστωσαν ότι το KLF4 καθίσταται ασταθές κατά τη διάρκεια της διαδικασίας και με την πρόληψη αυτής της διάσπασης τα κύτταρα δεν μπορούν να διαφοροποιηθούν. «Ανακαλύψαμε ότι η πρωτεΐνη KLF4 είναι εξαιρετικά σταθερή και κλειδώνει κύτταρα στην κατάσταση των βλαστικών κυττάρων», δήλωσε ο Dhaliwal. “Το σπάσιμο του, ωστόσο, απελευθερώνει βλαστοκύτταρα για να ειδικευτούν και τελικά να γίνουν τα διαφορετικά όργανα του σώματος.” Ο Dhaliwal και οι συνεργάτες του λένε ότι τα ευρήματα δείχνουν ότι η αποσταθεροποίηση της πρωτεΐνης KLF4 είναι ένα κρίσιμο βήμα στην ικανότητα ενός βλαστοκυττάρου να γίνει οποιαδήποτε από τις εκατοντάδες των ειδικών τύπων κυττάρων που βρίσκονται σε έναν ώριμο οργανισμό.