Fra stamcelle til specialiseret celletype

Forskere fra Kristian Helin's gruppe på BRIC er nået et stort skridt nærmere en afklaring af hvad der regulerer udviklingen fra embryonale stamceller til specialiserede celletyper i kroppen. De banebrydende resultater er netop publiceret i Nature (2010), 464: 306-10*

Forskerne har fundet ud af at molekylet JARID2 styrer udviklingen af specialiserede celletyper fra embryonale stamceller ved, at regulere hvornår bestemte gener aflæses i cellen. JARID2 påvirker et proteinkompleks kaldet PRC2, som medvirker til at pakke cellens arvemateriale, DNA, så det ikke kan aflæses. Derved forhindres produktion af de proteiner, som er nødvendige for specialiserede celletypers udvikling og funktion. På det rette tidspunkt i fostertilstanden sørger JARID2 så for at de korrekte proteiner produceres. Forskerne har studeret JARID2 i embryonale stamceller fra mus og fandt at hvis JARID2 fjernes fra cellerne kan de ikke længere udvikles til specialiserede celler.

Denne viden bidrager med afgørende forståelse af de grundlæggende mekanismer for normal udvikling af kroppens celletyper, men giver også ny forståelse for sygdomme som kræft. Når kroppens celler er specialiserede begrænses deres vækst, mens kræftceller har mistet denne specialisering og vokser ukontrollabelt. Dette kan være konsekvensen hvis der er for meget JARID2 i nogle af kroppens celler. I dette tilfælde kan det forhøjede niveau af JARID2 potentielt anvendes i behandlingsøjemed, hvis man kan designe medicin der sænker mængden og dermed åbner for produktion af specialiserings-proteiner i kræftcellerne.

Omvendt kan artificiel forøgelse af JARID2 i allerede specialiserede celletyper, som for eksempel nerveceller, potentielt anvendes til at omdanne cellen til en stamcelle. Dette kan have betydning for anvendelsen af stamcelleterapi, hvor stamceller bruges til at danne mange nye specialiserede celler, som kan hele og reparere forskellige væv i kroppen.

Den nye viden om JARID2 er dermed banebrydende indenfor grundlæggende cellebiologi, men åbner på sigt også mange muligheder for anvendelse i forbindelse med sygdomsbekæmpelse.

*Pasini D, Cloos PA, Walfridsson J, Olsson L, Bukowski JP, Johansen JV, Bak M, Tommerup N, Rappsilber J, Helin K. JARID2 regulates binding of the Polycomb repressive complex 2 to target genes in ES cells. 

Presseomtale: Ingeniøren, 1. februar 2010