PROTEIN GIÚP TẾ BÀO VẠN NĂNG CẢM ỨNG TRỞ NÊN AN TOÀN
Tái thiết lập chương trình tế bào là biến đổi những tế bào đã biệt hóa như tế bào thần kinh hay tế bào da thành tế bào có tiềm năng như tế bào gốc phôi. Sự đảo ngược tiến trình phát triển của tế bào đòi hỏi sự đảo ngược sinh học của telomere, cấu trúc bảo vệ đầu nhiễm sắc thể. Ở tế bào bình thường, độ dài của telomere ngắn dần theo thời gian, còn ở tế bào được tái thiết lập chương trình, telomere hoạt động theo chiến lược ngược lại, tăng độ dài.
Một nghiên cứu được đăng trên tạp chí Stem Cell Reports, do Cell Publishing Group xuất bản, cho thấy protein SIRT1 cần cho sự kéo dài và duy trì telomere trong quá trình tái thiết lập chương trình. SIRT1 còn giúp ổn định bộ gene của tế bào gốc sau khi tái thiết lập chương trình, tế bào này gọi là tế bào vạn năng cảm năng cảm ứng (iPSC). Nghiên cứu này được nghiên cứu bởi trung tâm Spanish National Cancer Research Centre’s Telomeres and Telomerase Group, hợp tác với CNIO’s Transgenic Mice Core Unit.
Khi nhà khoa học người nhật Shinya Yamanaka lần đầu tiên tạo ra tế bào iPS từ mô của người trưởng thành vào năm 2006, y học tái tạo trở thành lĩnh vực thú vị và phát triển nhanh chóng. Đây là lĩnh vực có nhiều tiềm năng khi iPSCs có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau, cho phép tái tạo lại mô bị tổn thương do bệnh như Alzheimer, tiểu đường, tim mạch.
Tuy nhiên, nguồn gốc của iPSc gây ra nhiều tranh cãi. Nghiên cứu mới nhất cho thấy những sự thay đổi bất thường ở NST và tổn thương DNA được phát hiện ở những tế bào này. “Vấn đề là chúng ta không biết những tế bào này có thật sự an toàn”, theo María Luigia De Bonis, nhà nghiên cứu của trung tâm Telomeres and Telomerase Group, người đã có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực này.
Năm 2009, PTN CNIO phát hiện telomere tăng độ dài trong quá trình tái thiết lập chương (Marion và cs, Cell Stem Cell, 2009), điều này cho phép tế bào gốc thể hiện sự bất tử.
Một năm sau, nhóm nghiên cứu đã chứng minh nồng độ SIRT1, protein thuộc nhóm sirtuin, đóng vai trò trong sự duy trì telomere, sự ổn định của genome và đáp ứng với sự tổn thương DNA. Câu hỏi đặt ra của các nhà nghiên cứu CNIO là SIRT1 có vai trò trong sự tái thiết lập chương trình hay không?
TẾ BÀO GỐC AN TOÀN
Sử dụng mô hình chuột và nuôi cấy tế bào để nghiên cứu SIRT1, nhóm nghiên cứu đã phát hiện SIRT1 cần thiết cho quá trình tái thiết lập chương trình xảy ra chính xác và an toàn. “Chúng tôi đã quan sát sự tái thiết lập chương trình khi không có mặt SIRT1 thì sự tăng độ dài của telomere ở những tế bào iPS ít hiệu quả hơn và những tế bào này có những sự thay đổi bất thường NST và tổn thương DNA”, theo De Bonis. “SIRT giúp tế bào iPS khoẻ mạnh và an toàn hơn.”
|
|
Hình: Nhiễm sắc thể bất thường khi vắng mặt protein SIRT1 ở tế bào tái thiết lập chương trình (Nguồn: Centro Nacional de Investigaciones Oncologicas) |
Nhóm tác giả mô tả cách thức mà SIRT1 giúp tế bào iPS an toàn hơn thông qua chất điều hòa cMYc. SRT1 làm giảm sự thoái biến của cMYC, dẫn đến tăng biểu hiện telomerase (enzyme giúp tăng độ dài telomere) trong tế bào.
Nghiên cứu này làm sáng tỏ cách thức đảm bảo sự an toàn của những tế bào gốc được tạo từ sự tái thiết lập chương trình. Kết quả này giúp khắc phục những rào cản khi sử dụng tế bào iPS trong lĩnh vực y học tái tạo
Huỳnh Thúy Oanh dịch
Theo ScienceDaily
http://www.sciencedaily.com/releases/2014/04/140421093929.htm
