Memajukan pengeditan gen dengan varian CRISPR / Cas9 baru - ScienceDaily
Health

Perkembangan jenis sel punca baru dapat mengarah pada kemajuan dalam pengobatan regeneratif – ScienceDaily


Sebuah tim yang dipimpin oleh UT Southwestern telah mendapatkan jenis sel induk embrionik “perantara” baru dari beberapa spesies yang dapat berkontribusi pada chimera dan menciptakan prekursor untuk sperma dan telur dalam cawan kultur.

Penemuan ini dipublikasikan secara online minggu ini di Sel induk sel, dapat mengarah pada sejumlah kemajuan dalam biologi dasar, kedokteran regeneratif, dan teknologi reproduksi.

Sel-sel pada embrio awal memiliki serangkaian program kemajemukan yang berbeda, yang kesemuanya memberikan sel untuk membuat berbagai jenis jaringan di dalam tubuh, jelas pemimpin studi Jun Wu, Ph.D., asisten profesor biologi molekuler. Banyak penelitian sebelumnya berfokus pada pengembangan dan karakterisasi sel induk embrio yang “naif” (sekitar empat hari pasca pembuahan pada tikus) dan sel induk epiblast yang “prima” (sekitar tujuh hari pasca pembuahan pada tikus, tak lama setelah implan embrio ke dalam rahim).

Namun, kata Wu, ada sedikit kemajuan dalam memperoleh dan mengkarakterisasi sel induk berpotensi majemuk (PSC) yang ada di antara dua tahap ini – sebagian besar karena para peneliti belum mampu mengembangkan paradigma untuk mempertahankan sel dalam keadaan peralihan ini. Sel dalam keadaan ini telah dianggap memiliki sifat unik: kemampuan untuk berkontribusi pada chimera intraspesies (organisme yang mengandung campuran sel dari individu yang berbeda dari spesies yang sama) atau chimera interspesies (organisme yang mengandung campuran sel dari spesies yang berbeda) dan kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi sel benih primordial dalam kultur, pendahulu sperma dan telur.

Untuk penelitian ini, para peneliti berhasil membuat PSC perantara, yang mereka beri nama “XPSC” dari tikus, kuda, dan manusia.

Wu mengatakan bahwa hasil ini pada akhirnya dapat mengarah pada serangkaian kemajuan dalam penelitian dasar dan terapan. Misalnya, melihat aktivitas gen di XPSC dari spesies berbeda dan chimera antarspesies dapat membantu peneliti memahami tanda tangan mana yang telah dilestarikan melalui evolusi. Memeriksa komunikasi antar sel di chimera dapat membantu para ilmuwan mengidentifikasi strategi yang dapat digunakan untuk mempercepat perkembangan jaringan dan organ dari sel induk yang digunakan untuk transplantasi. Dan menggunakan sel benih primordial yang diturunkan dari chimera untuk membuat sperma dan telur dapat membantu melestarikan spesies hewan yang terancam punah dan memajukan perawatan infertilitas.

“XPSC ini memiliki potensi yang sangat besar. Studi kami membantu membuka pintu ke setiap kemungkinan ini,” kata Wu, yang merupakan Sarjana Virginia Murchison Linthicum di Medical Research.

Wu mencatat bahwa mengembangkan XPSC menghadirkan tantangan khusus karena kondisi yang membuat PSC naif dalam kondisi stabil justru berlawanan dengan kondisi yang menstabilkan PSC prima. Sementara kondisi kultur untuk PSC naif harus mengaktifkan jalur pensinyalan sel WNT dan menekan jalur FGF dan TGF-ß, kondisi untuk mempertahankan PSC prima harus menekan WNT dan mengaktifkan FGF dan TGF-ß.

Bertujuan untuk lingkungan yang disukai untuk derivasi XPSC, Wu dan rekannya menempatkan sel dari embrio tikus awal ke dalam kultur yang mengandung bahan kimia dan faktor pertumbuhan yang mengaktifkan ketiga jalur tersebut. Sel-sel yang tumbuh di laboratorium ini sangat stabil dalam kultur dan mampu berkembang biak tanpa berkembang lebih jauh selama kurang lebih dua tahun.

Eksperimen tambahan menunjukkan bahwa sel-sel ini memenuhi harapan yang telah lama diupayakan para peneliti untuk memenuhi berkontribusi pada chimera dan langsung berdiferensiasi menjadi sel germinal primordial. Wu dan rekan-rekannya membuat chimera intraspesies tikus menggunakan sel yang berasal dari tikus dengan warna bulu berbeda dengan menyuntikkan sel tersebut ke embrio tikus awal. Mereka juga melacak kontribusi XPSC dengan menandai sel dengan protein fluoresen dan kemudian mengidentifikasi mereka di seluruh tubuh keturunan yang dihasilkan.

Tim Wu membuat chimera antarspesies dengan menyuntikkan XPSC kuda ke dalam embrio tikus awal dan membiarkan embrio berkembang pada tikus selama beberapa hari. Anehnya, meskipun kuda memiliki periode kehamilan yang relatif lama – hampir setahun – para peneliti menemukan bahwa sel-sel asing ini telah berkontribusi pada perkembangan organ tikus, yang menunjukkan bahwa sinyal dari sel tikus menentukan garis waktu perkembangan organ.

Seperti XPSC dari spesies lain, sel manusia menunjukkan bahwa mereka mampu berdiferensiasi menjadi berbagai jaringan jika kondisi kultur memungkinkan mereka berkembang dalam perkembangan, serta secara langsung membentuk sel germinal primordial dalam cawan.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Pusat Medis UT Southwestern. Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : lagu Togel