Gener bestemmer specialiseringen af stamceller

Visse typer stamceller "vælger" en persons specialisering.

Organismens cellulære strukturer ældes gradvist og dør, og erstattes af nye celler. Denne mekanisme er karakteristisk for næsten alle organer og væv. Strukturer fornyes takket være reserven af stamceller. Fem hundrede milliarder nye blodlegemer dannes dagligt i den voksne menneskekrop: erytrocytter, lymfocytter, blodplader (blodplader).

Under blodcelledelingsprocessen fortsætter individuelle datterstrukturer med at opfylde stamcellernes rolle for at opretholde deres antal, og resten transformeres til blodceller. Denne transformation sker i etaper, og enhver primær stamcelle er i stand til at danne en blodcelle. Hvad afhænger valget af celletransformation af, og har stamceller specialisering?

Her er det vigtigt at analysere den "arvelige prædisposition" for bestemte strukturer. For hver enkelt celle er det derfor nødvendigt at finde dens "forfædre" - det vil sige tidligere celler og "tidligere tidligere celler": at sammensætte et såkaldt cellulært "slægtstræ". Til dette formål indsættes et særligt genmærke i cellulært DNA ved hjælp af genteknologiske metoder, hvilket gør det muligt yderligere at observere det i cellepopulationen. Og det bør ikke bare være en etiket, det bør modificeres i hvert delingsstadium.

Forskere fra mange forskningslaboratorier, herunder Massachusetts Institute of Technology, Dana-Farber Cancer Research Institute osv., er interesserede i sådanne projekter.

For nogen tid siden fastslog forskere, at den naturlige genetiske markør, der kan skelne mellem generationer af celler, er mitokondrie-DNA. Mutationer forekommer hyppigt i det, og det er relativt let at spore dem, i modsætning til DNA'et i cellekernen.

Der findes til dato mange måder at observere en given struktur på. Forskere har allerede været i stand til at opbygge genealogiske lister over mange menneskelige blodlegemer. Det har vist sig, at stamceller fra raske unge mænd danner blodstrukturer med samme grad af specialisering. Der er dog også nogle stamceller, der foretrækker at danne en enkelt celletype - for eksempel kunne det være røde blodlegemer eller eosinofiler. Denne præference er relativt stabil og gives videre gennem generationer.

Hvad sker der, når aldersrelaterede forandringer øges? Individuelle stamcellegrupper begynder at dominere over andre, hvilket gradvist fører til et fald i diversiteten af fælles cellegrupper. Den nøjagtige mekanisme bag dette fænomen er endnu ikke fuldt ud forstået.

Forskere har lært at spore den arvelige historie af cellulære strukturer, at bemærke ændringer i genaktivitet over generationer. Formentlig gælder et sådant fænomen ikke kun for blodlegemer, men også for andre celler i menneskekroppen.

For generel information om studiet, se tidsskriftet Nature