Snahy o vývoj terapií založených na buněčném přeprogramování se zaměřují na obnovu funkce buněk bez změny jejich stavu. První výzkumy v této oblasti se soustředily na vytváření indukovaných pluripotentních kmenových buněk ze somatických buněk pomocí exprese Yamanakových faktorů. Tento proces se inspiroval mechanismy z raného vývoje embryí. Od té doby vědci zjistili, že dočasné, částečné přeprogramování dokáže obnovit mladistvé epigenetické vzory a chování v buňkách, aniž by došlo ke změně jejich původního stavu. Aktuální výzvou je, jak tuto částečnou aktivitu řízeně využít přímo v organismu. Velká část současného výzkumu buněčného přeprogramování se překvapivě zaměřuje na mozek a nervový systém. Příkladem je výzkum, který ukázal, že exprese Yamanakových faktorů v hippokampu dospělých myší má ochranný účinek proti patologii v myším modelu Alzheimerovy choroby.
Yamanakovy faktory a mozek
Yamanakovy faktory (YFs) jsou známé svými schopnostmi reverzovat některé rysy stárnutí v tkáních savců, avšak jejich účinky na mozek zatím nejsou dostatečně prozkoumány. V tomto výzkumu vědci zavedli kontrolovanou a časově ohraničenou expresi Yamanakových faktorů v mozku myší, a to ve dvou situacích: během vývoje mozku a v dospělém stadiu v kontextu neurodegenerace. Tento přístup vychází z nedávných poznatků, které ukazují, že část těchto faktorů se přirozeně projevuje u určitých nervových progenitorů v rané fázi vývoje.
Výsledky ukázaly, že krátkodobá, nízkoúrovňová exprese YFs zvyšuje proliferaci buněk, což vedlo k vyššímu počtu neuronů a glií a nakonec k rozšíření neokortexu. Tato expanze se následně projevila lepšími motorickými a sociálními schopnostmi u dospělých myší. Protože tento přístup zlepšil kognitivní schopnosti myší, výzkumníci se rozhodli otestovat jeho účinky i u neurodegenerativních onemocnění. Za tímto účelem byly Yamanakovy faktory exprimovány pouze v zralých neuronech hippocampu v 5xFAD myším modelu Alzheimerovy choroby.
Pozitivní účinky na neurodegenerativní onemocnění
Výsledky prokázaly, že neurony v hippocampu dokáží tolerovat přerušovanou expresi Yamanakových faktorů, aniž by došlo ke ztrátě jejich identity. Tento bezpečný přístup vedl k zlepšení kognitivních, molekulárních a histologických ukazatelů u myší postižených Alzheimerovou chorobou.
Možnosti terapeutického využití
Tento výzkum tak potvrzuje, že dočasná indukce Yamanakových faktorů je účinným nástrojem pro podporu buněčné proliferace v mozku. Otevírá také nové možnosti terapeutických strategií pro léčbu různých onemocnění mozku.
Zdroj: Odkaz na původní výzkum