A megállított fejlődés rejtélye
A legfrissebb kutatások szerint, amelyek egérembriók őssejtjeit vizsgálták, ezek a sejtek bármikor képesek szinte bármilyen sejtté válni – és egyfajta vészfék aktiválásával is reagálnak. Részletesebben: ha hiányoznak a tápanyagok vagy a növekedési jelzések, ezek az őssejtek egy olyan molekuláris féket kapcsolnak be, amely leállítja azokat a folyamatokat, amelyek normális esetben különféle sejttípusokká alakítanák őket.
Ez a mechanizmus nemcsak azt magyarázhatja meg, hogyan képesek az embriók a szünet után is normálisan fejlődni, hanem választ ad arra is, miként maradhatnak életben bizonyos immunsejtek – sőt, akár rákos sejtek is – hosszú ideig, minimális tápanyagellátás mellett.
Az életben maradás végső stratégiája
Ami igazán meglepő, hogy a fejlődési szünet, vagyis a diapauza, az állatvilágban rendkívül elterjedt jelenség: halak, rovarok, valamint más emlősök is alkalmazzák. Embereknél ez viszont nem fordul elő. A legtöbb emlősnél az embrió fejlődése a blasztociszta állapotban áll meg – amikor az embrió még csak néhány száz sejtből álló gömb. Amint jobbra fordulnak a körülmények, újraindul a növekedés, és az embrió beágyazódik a méhfalba.
Korábbi laboratóriumi vizsgálatok igazolták, hogy az őssejtek mesterségesen is átvihetők egy hasonló „függő” állapotba. Ha például blokkolnak egy fontos sejtmag-szabályozó fehérjét, vagy csökkentik egy Myc nevű növekedési szabályozó működését, a sejtek szinte teljesen leállnak. Ezek a különböző beavatkozások azonban mind ugyanabba a védelmi üzemmódba terelik a sejteket – mintha automatikusan egy alapértelmezett túlélési módba kapcsolnának.
Mi tartja vissza a sejteket a fejlődéstől?
Az egyik kulcskérdés, hogy mi óvja meg az őssejtek azon képességét, hogy bármilyen sejtté válhassanak, miközben szinte minden folyamatuk leáll. A kutatók arra jöttek rá, hogy egy géncsoport természetes fékként szabályozza a MAP-kináz útvonalat, ami különben a specializálódás felé hajtaná az őssejteket. Ha ezt a féket kiiktatják, az őssejtek rögtön elindulnak egy bizonyos sejttípus felé.
Tovább kutatva rájöttek: mindegy, hogy az anyagcsere (pl. mTOR), vagy épp a génszabályozás blokkolása (BET-gátlók, Myc-kiesés) idézi elő az alacsony energiás üzemmódot – minden esetben ugyanaz a választókapcsoló aktiválódik. Egy Capicua nevű fehérje normálisan elfojtja ezeket a fékező géneket, de stressz esetén onnan eltűnik, így a fékező gének bekapcsolhatnak, a sejtek pedig „külső szemmel” teljesen leállt állapotba kerülnek.
Emberre is hatással lehet
A felfedezés fontos felismerést ad arról, miként tudják az őssejtek megőrizni sokoldalúságukat hosszú tétlenség idején is. Nem egyetlen szabályozó a kulcs, hanem egy egész hálózat, amely bármilyen stresszre működésbe léphet.
Ez a molekuláris fék megmagyarázhatja, hogyan bírják ki az immunsejtek évtizedekig, miként őrzik meg egyes szöveti őssejtek az identitásukat káros körülmények között, sőt, hogyan maradhatnak nyugvó állapotban a rákos sejtek vagy vírusok, amelyek később újra aktívvá válhatnak.
A kutatók azt is vizsgálják, hogy ez az „alvó üzemmód” hogyan befolyásolja az idegsejtek öregedését vagy ellenállását, valamint mennyire lehet általános stratégia az élővilágban.
Noha mi, emberek nem tudjuk szüneteltetni a terhességet, a testünkben sok sejt használja ugyanezeket a túlélési elveket – a felfedezések így a jövő orvoslásában is kulcsszerepet játszhatnak.
