211service.com
Stamcelleteknik tilbyder en livline til truede arter
I 1972 begyndte en gruppe fremadstormende naturbeskyttelsesfolk i San Diego at fryse hudprøver fra truede arter. Håbet var, at videnskaben til sidst ville finde en måde at bruge cellerne til at hjælpe med at genoplive disse skrøbelige befolkninger.
Tilbage fra hinsides: Forskere har skabt stamceller fra frosne hudprøver af det truede nordlige hvide næsehorn.
Jeanne Loring og samarbejdspartnere ved Scripps Research Institute har taget et vigtigt skridt i retning af at opfylde dette håb ved at skabe stamceller fra frosne hudceller fra to sådanne arter - den sølvmanede boreabe og det nordlige hvide næsehorn.
På kort sigt planlægger forskerne at bygge en frossen zoologisk have af stamceller, som forskerne kan bruge til at studere dyrenes genomer og måske til at skabe stamcelleterapier til dyrene. (Drillaber, der lever i fangenskab, lider ofte af diabetes, et meget aktivt forskningsområde inden for det menneskelige stamcellefelt.)
På længere sigt håber forskerne at kunne bruge cellerne til at skabe sæd og æg, som ville blive indarbejdet i avlsprogrammer for at booste den genetiske diversitet i stærkt begrænsede populationer; det hvide næsehorn er ved at uddø, med kun syv dyr i live i dag. De har ikke ynglet i årevis.
At tænke på den fremsynethed, de havde i 1970'erne for at starte dette program, siger Loring, direktør for Center for Regenerativ Medicin på Scripps. På det tidspunkt var intet genom blevet offentliggjort, og konceptet om, at dette nogensinde skete, var science fiction. Hendes team sigter mod at generere stamceller til mindst 10 andre arter, herunder sneleoparder og nogle arter af elefanter. San Diegos Frozen Zoo huser vævsprøver fra mere end 800 arter.
For at skabe stamcellerne brugte Inbar Friedrich Ben, en postdoc-forsker i Lorings laboratorium, en teknik, der først blev udviklet i 2007, kaldet induceret pluripotent stamcelle-omprogrammering (iPS). En håndfuld gener, der normalt er aktive i det udviklende embryo, udtrykkes i en differentieret celle, såsom en hudcelle, hvilket får denne celle til at vende tilbage til sin udifferentierede tilstand.
Til deres store overraskelse kunne de menneskelige gener, der typisk bruges til at omprogrammere menneskelige celler, også omprogrammere hudceller fra både aben og næsehornet, dog med en meget lavere effektivitet. Alligevel viste de omprogrammerede celler de definerende karakteristika af inducerede pluripotente stamceller; de kunne både differentiere sig til forskellige celletyper og generere mere af sig selv. Undersøgelsen blev offentliggjort i denne uge i Naturens metoder .
Denne metode baner vejen for at redde truede arter som kæmpepandaer, geparder, tigre, gorillaer i Østafrika og endda uddøde arter som bucardo-bjerggeden, siger Robert Lanza , chief scientific officer hos Advanced Cell Technology. Det vil åbne vejen for nye strategier, der kan hjælpe med at bevare biodiversiteten og reagere på udfordringerne med storskala udryddelse forude. Lanza var ikke involveret i undersøgelsen.
For dyr som det hvide næsehorn repræsenterer hvert dødsfald et alvorligt tab for genpuljen, hvilket igen svækker bestanden. Ved at skabe stamceller fra dyr, der døde, kunne deres gener genindføres for at bevare artens overlevelse og genetiske mangfoldighed, siger Lanza. Bucardo-bjerggeden kunne genopstå ved hjælp af denne teknologi, hvis den kombineres med et almindeligt gedeavlsprogram.
At skabe et nyt dyr fra en stamcelle er sandsynligvis langt væk. Forskere skal først skabe sæd eller æg fra stamcellerne og derefter bruge dem med sæd eller æg fra et levende dyr for at skabe et embryo. Fertilitetsforskere søger ivrigt efter måder at udvikle sæd og æg fra stamceller for at behandle menneskelig infertilitet, og Loring håber, at disse teknologier kan anvendes på disse dyr.
Forud for udviklingen af iPS-celleomprogrammering brugte Lanzas gruppe kloning – metoden der blev brugt til at skabe fåret Dolly – for at forsøge at reproducere to arter af vilde kvæg; guaren og den kritisk truede banteng. Men kloning er dårligt egnet til artsbevarelse, da det er en teknisk udfordrende proces, der ofte resulterer i syge eller deforme dyr.
Lanza siger, at en anden måde at bruge stamceller til at udbrede truede arter ville være at injicere cellerne fra en mere almindelig, beslægtet art i embryoet og derefter bruge forskellige eksperimentelle teknikker til at lokke cellerne, der stammer fra det truede dyr, til at vokse til et foster. Hans team har vist, at denne tilgang virker i mus.