Mozek nebo játra? Určí to enzym

U zrodu člověka stojí dvě buňky, vajíčko a spermie. Z jejich splynutí vzejde jediná, z níž vznikne skupina takzvaných buněk epiblastu a z nich lidský plod tvořený stovkami různých typů buněk. Co ale určuje, jestli se z buněk epiblastu, tzv. embryonálních kmenových buněk, vytvoří základ pro nervovou soustavu nebo pro orgány? Vědci z biologického ústavu lékařské fakulty tajemství odhalili.

Více než tříletý výzkum ukázal, že záleží na aktivitě jediné bílkoviny, enzymu PTP1B. „Když je hodně aktivní, z kmenových buněk se vyvíjí specializované buňky, které vytvoří například játra. Když je aktivita enzymu malá, vznikají buňky nervové a vytváří třeba mozek,“ uvedla vedoucí výzkumného týmu Yuh-Man Wadeley, která se na Masarykovu univerzitu dostala díky programu Jihomoravského kraje SoMoPro. Ten podporuje příchod zahraničních vědců do regionu.

Výsledky výzkumu potvrdil jeden z nejprestižnějších vědeckých časopisů Cell Stem Cell. Jedná se o vůbec první výsledky ryze českého výzkumu publikované v tomto časopise.

Odhalení mechanismů diferenciace buněk, tedy procesu přeměny buněk kmenových na specializované, je důležité kvůli pochopení vzniku vývojových poruch či nádorových onemocnění. Mohlo by to usnadnit léčbu závažných neurodegenerativních onemocnění, jako je například Parkinsonova nemoc, pomocí takzvané buněčné terapie.

„Výzkum jsme prováděli na lidských embryonálních buňkách a na buňkách myší. Popsali jsme tedy mechanismus, který je zřejmě evolučně konzervován a může fungovat univerzálně u mnoha živočišných druhů. Ví se také, že u některých typů onemocnění jako rakovina, obezita či cukrovka nefunguje enzym PTP1B správně,“ zdůraznil význam objevu přednosta biologického ústavu a prorektor pro výzkum Petr Dvořák.

Díky umělému ovlivňování činnosti enzymu by lékaři v budoucnu mohli vytvářet z kmenových buněk mnohem účinněji buňky nervové a využívat je v buněčné terapii. „Pokud uvažujeme o budoucích buněčných terapiích, tak potřebujeme například nervové buňky ve stoprocentní čistotě. Lze si jen těžko představit, že při terapii neurodegenerativního onemocnění vpravíme do mozku nervové buňky s příměsí těch, které by měly vytvořit játra, nebo takových, které nejsou diferencovány vůbec. To by mohlo znamenat nádor,“ poznamenal Dvořák.

Masarykova univerzita | Masaryk university