Ena od največjih skrivnosti človeške biologije je, kako lahko iz ene same celice nastane 50 trilijonov celic. Toliko jih je namreč v telesu odraslega, in vsaka ima svojo posebno vlogo. Natančno število je sicer neznano, različni viri navajajo različne številke: od »samo« 20 pa celo do 100 trilijonov. En trilijon je tisoč milijard. Raziskovalci Univerze Yale in Klinike Mayo so zasnovali način za poustvarjanje najzgodnejših stopenj celičnega razvoja, ki so vzrok za tako neverjetno raznolikost pri ljudeh.
Vloga zarodnih celic
Z uporabo kožnih celic, pridobljenih iz dveh živih ljudi, so v laboratoriju Yale’s Flora Vaccarino izsledili njihovo celotno celično linijo na način, da so ugotavljali mini variacije v celičnem genomu. Gre za tako imenovane somatske mutacije, ki nastanejo pri vsaki celični delitvi in se z nadaljevanjem celičnih delitev zmanjšuje. Če je bil delež celic s sledovi mutacije velik, je to dokaz, da je mutacija nastala bolj zgodaj – na primer v zgodnjih fazah embrionalnega razvoja. Mutacije, ki so nastale zgodaj v razvoju zarodka, so lahko zaznali tudi v vzorcih sline, krvi in urina pri odraslih.
V človeškem telesu namreč vsako od specializiranih tkiv izvira iz zarodnih celic ali iz prvih že diferenciranih tipov celic , z katerih se med nosečnostjo razvije živčni sistem, črevesje, kri, vezna tkiva itd.
Celična zgodovina ima posledice
Mutacije, ki nastanejo v zarodku, podeduje in zadrži vsaka hčerinska celica v celotnem telesnem razvoju v odrasli dobi. To raziskovalcem omogoča, da zgodovinsko rekonstruirajo zgodnja celična drevesa – nekaj, kar lahko primerjamo s sestavljanjem družinskega rodovnika. Metoda je še posebej pomembna zato, ker lahko pomaga pri sledenju razvojnih motenj – vse do njihovih celičnih začetkov. Na primer, nevropsihiatrični motnji, kot sta shizofrenija in avtizem, lahko nastaneta zaradi zgodnjih celičnih okvar in napak v regulaciji. To lahko spremeni rast in širjenje nekaterih celičnih linij kot tudi tvorbo novih.
Iz ene celice se razvije 90 odstotkov vseh celic pri odraslih
Zanimivo je, da so raziskovalci ugotovili tudi, da so celične linije, ki se najbolj razlikujejo (že v tako imenovani prvi liniji), ponavadi asimetrične. Na primer, ena od prvih dveh hčerinskih celic v zarodku na koncu predstavlja kar 90 odstotkov vrst celic v telesu odraslega. Druga hčerinska celica je verjetno namenjena predvsem ustvarjanju posteljice, ki bo hranila rastoči zarodek, pravijo raziskovalci. Izpostavljajo tudi, da je tehnologija za sledenje posameznim razlikam na vsakem koraku celičnega razvoja še vedno omejena, vendar je obetavna. “Ugotovili smo, da je to minimalno invaziven način, da vpogledamo v človekovo osebno celično zgodovino,« pravijo.
Povezavo do izvirne objave najdete TUKAJ.
