Komórki macierzyste wolą działać na spokojnie. Nietypowe obserwacje dotyczące ich wydajności

Totipotencjalne komórki macierzyste, określane też mianem matki wszystkich komórek macierzystych, cechują się wolniejszym tempem replikacji DNA, dzięki czemu wzrasta ich efektywność w różnicowaniu się w inne komórki.

Komórki macierzyste są niezwykle elastyczne, co oznacza, że mogą różnicować się w odmienne typy komórek tworzących nasze organizmy, ale ich zdolność jest zależna od ich typu. Na przykład wielopotencjalne komórki macierzyste mogą różnicować się w ograniczoną liczbę typów komórek, podczas gdy pluripotencjalne są pod tym względem znacznie bardziej elastyczne. Występują one w embrionach, choć współczesna medycyna umożliwia również ich wykorzystanie w leczeniu dorosłych.

Czytaj też: Szykuje się rewolucja w medycynie. Jeden test umożliwia wykrycie ponad 50 chorób genetycznych

Największe wrażenie robią jednak totipotencjalne komórki macierzyste, które są w stanie różnicować się w dowolny typ komórek. Także one są jedynymi zdolnymi do tworzenia na przykład łożyska. Do ich pojawiania się dochodzi zazwyczaj w ciągu kilku pierwszych dni od zapłodnienia. Naukowcy z Helmholtz Munich i Ludwig-Maximilians University Munich odkryli nową cechę totipotencjalnych komórek macierzystych, która najprawdopodobniej wyjaśnia, skąd się biorą ich niezwykłe właściwości.

Totipotencjalne komórki macierzyste cechują się niższym tempem replikacji

Ich ustalenia w tej sprawie są dostępne w Nature Genetics i sugerują, że w komórkach totipotencjalnych replikacja DNA zachodzi w innym tempie niż u pozostałych komórek. W efekcie jest ono znacznie niższe. Warto mieć na uwadze, iż taka zależność dotyczyła nie tylko naturalnie występujących komórek, ale również tych hodowanych w warunkach laboratoryjnych.

Czytaj też: Genetycznie zmodyfikowany układ odpornościowy ludzi niszczy raka na dobre. Potwierdzają to dwie kolejne historie leczenia

Dzięki replikacji DNA komórka powiela cały swój genom – w efekcie zarówno komórka pierwotna, jak i potomna posiadają swoje kopie. W przypadku totipotencjalnych komórek macierzystych proces replikacji przebiega wolniej, dzięki czemu zmniejsza się liczba błędów i wzrasta skuteczność w zakresie różnicowania w inne komórki. Naukowcy postanowili sztucznie spowolnić replikację DNA, ograniczając ilość substratów, których komórki używają do syntezy DNA. Okazało się, że komórki doświadczające wolniejszej replikacji podlegały skuteczniejszemu przeprogramowywaniu.