Shkencëtarët krijojnë maja me gjene të rëndësishme njerëzore

Gjenet e muskujve të njeriut u futën me sukses në ADN-në e majave të bukëpjekësit nga bioteknologia Pascale Daran-Lapujade dhe ekipi i saj në Universitetin e Teknologjisë Delft. Për herë të parë, shkencëtarët kanë futur në mënyrë efektive një karakteristikë thelbësore njerëzore në një qelizë majaje. Hulumtimi i tyre u botua së fundmi në revistën Cell Reports.

Laboratori i Daran-Lapujade prezantoi një karakteristikë për qelizat e majave që rregullohet nga një koleksion prej 10 gjenesh pa të cilat njerëzit nuk mund të jetojnë; ata mbajnë planin për një proces të njohur si një rrugë metabolike, e cila zbërthen sheqerin për të mbledhur energji dhe për të prodhuar blloqe ndërtuese qelizore brenda qelizave të muskujve. Për shkak se ky mekanizëm është i përfshirë në shumë çrregullime, duke përfshirë kancerin, maja e modifikuar mund të përdoret në studimet mjekësore.

“Tani që ne e kuptojmë procesin e plotë, shkencëtarët mjekësorë mund ta përdorin këtë model të humanizuar të majave si një mjet për shqyrtimin e drogës dhe kërkimin e kancerit,” thotë Daran-Lapujade.

Sipas Daran-Lapujade, ka shumë ngjashmëri midis majave dhe qenieve njerëzore: “Duket e çuditshme pasi majaja jeton si qeliza të vetme dhe njerëzit përbëhen nga një sistem thelbësisht më kompleks, por qelizat funksionojnë në një mënyrë shumë të ngjashme.”

Si rezultat, shkencëtarët shpesh transferojnë gjenet njerëzore në maja. Për shkak se majaja heq të gjitha ndërveprimet e tjera që mund të ekzistojnë në trupin e njeriut, ajo krijon një mjedis të pastër në të cilin studiuesit mund të analizojnë një proces të vetëm.

“Në krahasim me qelizat ose indet njerëzore, majaja është një organizëm fantastik për thjeshtësinë e rritjes dhe aksesin gjenetik: ADN-ja e saj mund të modifikohet lehtësisht për të adresuar pyetjet themelore,” shpjegon Daran-Lapujade. “Shumë zbulime të rëndësishme si cikli i ndarjes qelizore, u sqaruan falë majasë.”

Grupi Daran Lapjade’s më parë pati sukses në projektimin e kromozomeve artificiale që funksionojnë si një platformë ADN-je për ndërtimin e funksioneve të reja në maja. Ata donin të testonin se sa larg mund të shkonin me shtimin e disa gjeneve njerëzore dhe rrugëve të plota metabolike, dhe nëse qelizat mund të funksiononin ende si një e tërë.

“Po sikur të marrim të njëjtin grup gjenesh që kontrollon konsumin e sheqerit dhe prodhimin e energjisë së muskujve të njeriut në maja?” Daran-Lapujade pyeti veten. “A mund ta humanizojmë një funksion kaq thelbësor dhe kompleks në maja?”

Inxhinieria e një majaje të humanizuar ishte çuditërisht e thjeshtë për Ph.D. studentët dhe autorët e parë Francine Boonekamp dhe Ewout Knibbe.

“Ne jo vetëm që transplantuam gjenet njerëzore në maja, ne gjithashtu hoqëm gjenet përkatëse të majave dhe i zëvendësuam plotësisht ato me gjenet e muskujve të njeriut”, shpjegon Daran-Lapujade. “Ju mund të mendoni se nuk mund të shkëmbeni versionin e majave me atë të njeriut, sepse është një proces kaq specifik dhe i rregulluar fort si në qelizat njerëzore ashtu edhe në maja. Por funksionon si një sharm!”

Studiuesit kanë punuar së bashku me laboratorin e profesoreshës Barbara Bakker (University Medical Center Groningen), ku ata mund të krahasonin shprehjen e gjeneve njerëzore në maja dhe në mjedisin e tyre të muskujve të njeriut, duke përdorur qelizat e indeve njerëzore të rritura në laborator. Vetitë e enzimave njerëzore të prodhuara në maja dhe në qelizat e tyre njerëzore ishin jashtëzakonisht të ngjashme, duke mbështetur vlerën e majave të reja të humanizuara si modele për qelizat njerëzore.

Ky proces është vetëm një pjesë e vogël e metabolizmit të njeriut; ka shumë më tepër procese të ngjashme midis majave dhe qelizave njerëzore që mund të studiohen në maja të humanizuara. Ndërsa Daran-Lapujade fokusohet në aspektet themelore dhe teknologjike të majave inxhinierike dhe kështu nuk planifikon të studiojë vetë aplikimet e majave të humanizuara, ajo shpreson të bashkëpunojë me shkencëtarë të tjerë që janë të interesuar të përdorin mjetin.

“Kjo është vetëm pika fillestare,” thotë ajo, “ne mund ta humanizojmë majanë më tej dhe hap pas hapi të ndërtojmë një mjedis njerëzor më kompleks në maja.”