Celulele din urină pot fi transformate în celule nervoase

Un grup de cercetători chinezi a pus la punct o metodă prin care celule extrase din urina umană pot fi reprogramate şi transformate în celule nervoase imature, din care se pot apoi forma diverse tipuri de celule ale creierului. Metoda are implicaţii importante în cercetare: pe aceste celulele nervoase crescute în laborator pot fi studiate mecanismele celulare ale unor boli neurodegenerative şi pot fi testate medicamente.

Metoda, publicată în jurnalul Nature Methods, presupune extragerea din urină a unor celule şi reprogramarea lor astfel încât să se dezvolte în diferite alte tipuri de celule, în funcţie de mediul în care sunt crescute.

În urină există celule provenite din epiteliul intern al tubulilor renali, iar aceste celule au fost utilizate de cercetătorii de la Academia Chineză de Ştiinţe pentru a produce, prin reprogramare, noi tipuri de celule. 

Anul trecut specialiştii chinezi raportaseră că au reuşit să obţină, pe această cale, neuroni, celule gliale (care intră în componenţa materiei albe din creier), celule hepatice şi celule musculare cardiace. Ei transformaseră celulele din epiteliul tubulilor renali mai întâi în celulel stem pluripotente, din care s-au dezvoltat apoi diferite alte celule.

Recent, ei au îmbunătăţit metoda, făcând-o mai rapidă, mai eficientă şi, probabil, mai puţin susceptibilă de erori.

În acest nou studiu, ei au izolat celule din urina provenită de la trei voluntari (cu vârste de 10, 25 şi 37 de ani) şi le-au transformat direct în celule progenitoare neurale (precursori ai celulelor nervoase). Au cultivat aceste celule şi le-au tratat astfel încât ele să se diferenţieze în neuroni (capabili să producă impulsuri nervoase), astrocite şi oligodendrocite (două tipuri de celule gliale care se găsesc în creierul uman).

Ulterior, au transplantat neuronii şi astrocitele în creierele unor şobolani nou-născuţi, iar după o lună, examinând creierele animalelor, au constatat că noile celule au supravieţuit. 

Totuşi, rămâne de văzut dacă vor putea supravieţui mai mult şi dacă se vor integra în circuitele cerebrale astfel încât să devină funcţionale

De obicei, reprogramarea se făcea cu ajutorul unor virusuri, care transportă în celulă gene ce determină celula să parcurgă o nouă cale de dezvoltare. De data aceasta, cercetătorii au folosit nu un virus, ci o mică porţiune circulară de ADN bacterian, care se poate replica singură în citoplasmă. Această abordare nu numai că grăbeşte procesul, dar elimină şi nevoia de a insera genele de reprogramare în cromozomi, proces care, teoretic, este o posibilă sursă de erori (mutaţii genetice). Totuşi, încă nu se ştie dacă celulele reprogramate cu ajutorul ADN bacterian conţin mai puţine erori decât cele reprogramate cu ajutorul virusurilor.

Metoda poate duce şi la obţinerea de celule stem pluripotente într-un mod mai simplu şi non-invaziv, de vreme ce celulele sunt obţinute din probe de urină şi nu din sânge sau ţesut recoltat prin biopsii.

Următorul pas ar fi să se obţină neuroni pornind de la celulele din urina unor pacienţi care suferă de Alzheimer, Parkinson sau alte boli neurodegenerative, precum şi să se determine în ce măsură această nouă tehnică non-virală afectează ADN-ul.