Category Archives: Naujienos

VI-oji tarptautinė Lietuvos kamieninių ląstelių tyrėjų asociacijos (LKLTA) konferencijos pranešimų vaizdo įrašai

Prof. U. Neniškytė (Department of Neurobiology and Biophysics, Life Science Center, Vilnius university, Lithuania): ,,Phospholipid scramblase Xkr8 is required for developmental axon pruning‘‘.

Prof. A. Verkhratsky (Manchester university, UK): ,,Reactive astrogliosis in neuropathology“.

Prof. F. Cavaliere (Achucarro Basque Center for Neuroscience; Universidad del Pais Vasco/EHU; CIBERNED, Leioa, Spain): ,,Astrocytic atrophy as a novel hallmark for Parkinson’s disease with LRRK2 mutation“.

Dr. Penny Tarvormina (Molecular Devices, San Jose, USA): ,,Automated Imaging Solutions for 2D and 3D Cell Models“.

L.Jonušauskas (Femtika, Lithuania): „Applications of 3D direct laser writing in medicine“.

Prof. D. Lim (Department of Pharmaceutical Sciences, Università del Piemonte Orientale, Novara, Italy): ,,Mitochondria-ER interaction in astrocytes in Alzheimer’s disease: a common link between Ca2+ dyshomeostasis, dysproteostasis and bioenergetic deficit“.

D. Dapkutė (Biomedical Physics Laboratory, National Cancer Institute, Lithuania): ,,Hitching a ride: Mesenchymal stem cell-based delivery of nanoparticles“.

Prof. A.Petronis (The Krembil Family Epigenetics Laboratory, The Campbell Family Mental Health Research Institute, Centre for Addiction and Mental Health, Toronto, Canada): ,,Chronoepigenetics of complex disease“.

GIBCO 5 Days of Stem Cells Virtual Event

Line libera kviečia registruotis į GIBCO 5 Days of Stem Cells Virtual Event. Renginyje susipažinsite su naujausiais kamieninių ląstelių tyrimų laimėjimais – iPSC modeliais,COVID-19, 3D modeliais, ląstelių ir genų terapija ir daugiau.

Registracija NEMOKAMA: https://www.thermofisher.com/be/en/home/about-us/events/life-science/24-hours-stem-cells.html

Renginys pasiekiamas iki 2021 m. Vasario 1 d.

Leiskite žinoti, jei kils klausimų.

VI-oji tarptautinė Lietuvos kamieninių ląstelių tyrėjų asociacijos (LKLTA) konferencija

Gerbiami kolegos,
 

šių metų lapkričio 20 dieną, penktadienį įvyks  VI-oji tarptautinė Lietuvos kamieninių ląstelių tyrėjų asociacijos (LKLTA) konferencija.

Konferencija vyks nuotoliniu būdu Zoom platformoje. Norintys dalyvauti kviečiami registruotis adresu stemcell@imcentras.lt nurodant savo vardą, pavardę, Instituciją ir el. pašto adresą.

Konferencijos programa

Spalio 25 dieną įvyko V-oji tarptautinė Lietuvos kamieninių ląstelių tyrėjų mokslinė konferencija

Prisimename jau penktą metinį Asociacijos renginį. Pirmiausia einamuosius Asociacijos reikalus pristatė Vadovas Augustas Pivoriūnas. Pasidžiaugta augančiu narių skaičiumi, stabilia finansine būkle, aptarti tinklapio tobulinimo, ateities konferencijų organizavimo darbai.

Dar kartą norime padėkoti Asociacijos rėmėjams – UAB „Thermo Fisher Scientific“, UAB „Biotecha“, UAB „Linea Libera“, UAB „Grida“,   UAB „Northspeed logistics“, UAB „Laborama“ ir VMTI Inovatyvios medicinos centrui. 

Mokslinę renginio dalį pradėjo Prof. Annelies Bronckaers (Haselto universitetas, Belgija), papasakojusi apie dantų pulpos kamieninių ląstelių sekretuojamų parakrininių veiksnių angiogenines ir neutrofines savybes.

Po jos kalbėjęs Prof. Mikko Airavaara (Helsinkio universitetas, Suomija) pristatė savo mokslinių tyrimų rezultatus apie naujai atrastus neurotrofinius augimo faktorius, bei endoplazminio tinklo streso poveikį neurogenezės procesams.

Dr. Sofia Holback (Thermo Fisher Scientific) papasakojo apie nervinių organoidų generavimo,  bei diferencijavimo technologijas.

 

Dr. Zhisong Jeff He (ETH, Ciurichas, Šveicarija) pristatė tyrimus, kurių metu buvo palygintas žmogaus ir šimpanzės nervinių organoidų vystymasis.

Vienos ląstelės sekoskaita leidžia tiksliai įvertinti ir palyginti įvairių smegenų vystymąsi reguliuojančių programų veikimą žmogaus ir šimpanzės smegenyse. Šie tyrimai padeda suprasti procesus, užtikrinančius žmogaus smegenų unikalumą.

Pasistiprinę pietumis ir pailsėję konferencijos dalyviai toliau tesė darbą.

Antrą konferencijos dalį pradėjo Dr. Stefan Haberstock (Tecan). Jis papasakojo apie naujausias tendencijas automatizuojant ir miniatiurizuojant kamieninių ląstelių tyrimus.  

Konferenciją tęsė dr. Rapolas Žilionis. (Vilniaus Universitetas, Gyvybės mokslų centras, Biotechnologijos Institutas), kuris pristatė savo tyrimus apie vienos ląstelės RNR sekoskaitos technologijų panaudojimą tiriant danties ir plaučių audinių epitelio homeostazę ir regeneraciją. Šie darbai be kita ko padėjo identifikuoti palučių epitelio ląsteles, produkuojančias CFTR cistinės fibrozės baltymą.

Sekantį pranešimą pristatė doktorantė Nadežda Dreižė (Vilniaus Universitetas, Gyvybės mokslų centras, Biochemijos Institutas). Ji papasakojo apie chemoterapiniams vaistams atsparių krūties vėžio kamieninių ląstelių rezistentiškumo mechanizmų identifikavimą panaudojant proteominės analizės metodus.

Noriu pasidžiaugti pranešėjų iš Lietuvos mokslinių darbų lygiu. Tikrai jau turime ką parodyti ir užsienio kolegoms!

Konferenciją uždarė Prof. Tarik Regad (Notingemo Trent universitetas, Jungtinė Karalystė) papasakojęs apie naujų terapijos metodų prieš prostatos vėžio kamieninies ląsteles kūrimą. Pranešimas taip užvaldė mano dėmesį, kad net užmiršau Profesorių nufotografuoti !  🙂 

Prof. Annelies Bronckaers, dr. Augustas Pivoriūnas, Prof. Tarik Regad, Prof. Mikko Airavaara, Dr. Zhisong Jeff He su žmona.

 

Išklausę pranešimų Asociacijos nariai skirstytis neskubėjo – dar ilgai diskutavo ir vaišinosi bankete Instituto fojė.

Džiaugiamės, kad Konferencijos metu į LKLTA įstojo 20 naujų narių, taigi, Asociacijos narių skaičius išaugo net iki 141 !

Manome, kad šių metų renginys pavyko neblogai !

Tikimės kolegų susidomėjimo ir kitais metais !

 

LKLTA pirmininkas ir Valdyba

III-oji BIONECA mokykla

Su malonumu pristatau VMTI IMC Kamieninių ląstelių biologijos skyriaus doktorantės Justinos Pajarskienės apybraižą apie III BIONECA vasaros mokyklą, kuri  vyko Chanijoje (Graikija).

III-oji BIONECA mokykla apie biomedžiagų ir pažangiųjų technologijų panaudojimą širdies ir neurologinių ligų gydyme

 

Naudodamasis proga kviečiu ir kitus kolegas drąsiau dalintis įspūdžiais, įdėjomis, taip pat reklamuoti savo mokslinius pasiekimus LKLTA tinklapyje !

 

LKLTA vadovas Augustas Pivoriūnas

 

Apie streso poveikį ląstelėms (ir mokslininkams)

Tikriausiai dar pamenat prieš keletą metų nuskambėjusį skandalą, kurio centre atsidūrė japonų mokslininkė  Haruko Obakata. Žinia buvo iš tiesų sensacinga-parodyta, kad sukūrus tam tikras sąlygas, streso veiksniai gali perprogramuoti somatines ląsteles į pliuripotentines (daugiagales) kamienines ląsteles. Mokslininkai šį fenomeną pavadino STAP (stimulus-triggered aquisition of pluripotency). Technologija atvėrė praktiškai neribotas galimybės sąlyginai paprastai generuoti didelius kiekius autologinių (pacientams specifiškų) pliuripotentinių ląstelių. Prieš tokią perpsektyvą blanko net Shinya Yamanaka atradimai ! Atsimenu, kaip tuo metu man rašė ir apie STAP teiravosi visai su mokslu nesusiję žmonės. Straipsnis apie STAP buvo atspausdintas ir iškilmingai pakabintas matomiausioje laboratorijos vietoje. Tada atrodė, kad prasidėjo naujas mūsų mokslo etapas. O, kaip kitaip ? Juk Nature žurnalas, be to, tarp bendraautorių tokie grandai, kaip Yoshiki Sasai ir Charles Vacanti ! Tačiau paaiškėjus klastotėms STAP burbulas greitai subliūško. Kaip galėjo atsitikti, kad vienas geriausių pasaulio mokslo žurnalų paskelbė „fake story”, o tarptautiniu mąstu pripažinti mokslo autoritetai paaukojo savo reputacijas ? Savo atsakymą į šį klausimą pabandysiu pateikti straipsnio gale. Tuo tarpu pasakysiu, kad rinkdamas medžiagą apie šią supainiotą ir tragišką istoriją dar kartą įsitikinau, kokią svarbią reikšmę moksle turi žmogiškasis faktorius. Tačiau pradėkim nuo pradžių.

Idėjos ištakos

Įdėja panaudoti streso veiksnius kamieninių ląstelių populiacijų išgryninimui/atrankai gimė dr. Charles Vacanti audinių inžinerijos laboratorijoje. Pagal specialybę anesteziologas,  paskatintas brolio,  jis pradėjo tyrimus audinių inžinerijos srityje, ir išgarsėjo devintojo dešimtmečio pabaigoje, kai sukonstravo vadinamąją Vacanti pelę (Pav. Nr. 1). Paveikslėlis žaibiškai išplito internete padarydamas tyrėjui neblogą reklamą. Nepaisant efektingos išvaizdos, Vacanti pelė nebuvo mokslo proveržis. Jos konstravimui mokslininkai panaudojo sintetinį žmogaus ausies formos karkasą, kurį užsėjo karvės kremzlės ląstelėmis ir imlantavo imunodeficitinei pelei po oda. 

 

 

Pav. Nr.1. Vacanti pelė

https://en.wikipedia.org/wiki/Vacanti_mouse#/media/File:Vacanti_mouse.jpg

 

Eksperimentuodamas su įvairių audinių kamieninėmis ląstelėmis Vacanti, kaip jam tuo metu atrodė, aptiko naują fenomeną-labai mažas, sporų pavidalo ląsteles, kurios gebėjo formuoti sferas (sferoidiniai ląstelių konglomeratai).  „Ląstelės“ buvo išskiriamos susmulkinant audinius mechaniniu (trituration), ar cheminiu būdais. Homogenatai vėliau buvo inkubuojami kultivavimo terpėje tikintis, kad labai mažos sporų pavidalo ląstelės pradės daugintis ir suformuos sferas. Vacanti kilo mintis, kad šios sporos galėtų būti  „miegančios“ (dormant) kamieninės ląstelės, kurios paveikus stresui (įvairios kilmės audinių pažeidimai), pradeda daugintis ir atstato audinį. Idėja gal ir graži, tik niekas be Vacanti ir straipsnio bendraautorių tų ląstelių nematė. Pasidomėjau tuo tyrimu ir aš (žr. šaltinius teksto pabaigoje).  Straipsnis paliko keistą įspūdį. Iš vienos pusės-pakankamai autoritetingas žurnalas (Journal of Cellular Biochemistry), solidūs autoriai iš Masačiusetso universitetinės ligoninės, iš kitos pusės-mažesnės, kaip 5 mikronų sporų pavidalo ląstelės, išgyvenančios net 85 °C temeperatūroje ??? Daugelis Vacanti kolegų manė, kad jo aprašytos „sporų pavidalo ląstelės“  buvo tiesiog šiukšlės, kurios susiformavo nekrotizavus susmulkintiems audiniams. Taip pat gali būti, kad straipsnio autoriai ląstelėmis palaikė apoptotinius kūnelius (2001 metais tai dar buvo naujas, mažai ištirtas fenomenas). Nepaisant to, kad beveik niekas netikėjo jo atradimais, Vacanti, kaip jis pats tvirtino The New Yorker žurnalistei, tuo metu ir gimė idėja panaudoti streso veiksnius kamieninių ląstelių išskyrimui. Vis tik kolegų kritika privertė susimąstyti ir Vacanti nusprendė į savo laboratoriją pritraukti tikrą kamieninių ląstelių specialistą. Maždaug tuo metu, vienas japonų kolega rekomendavo jauną talentingą studentę iš Japonijos Waseda universiteto, kuri tuo metu ieškojo postdoc pozicijos audinių inžinerijos srityje. Tai buvo Haruko Obakata.

 

Svajonių mergaitė iš Japonijos

Haruko Obakata (Pav. Nr.2) paliko puikų įspūdį visiems ją sutikusiems kolegoms. Ji gerai kalbėjo angliškai, buvo komunikabili, pasižymėjo plačiu mokslo akiračiu, išskirtiniu darbštumu, o svarbiausia, turėjo „auksines rankas“. Visi mokslininkai-eksperimentatoriai puikiai žino „auksinių rankų“ vertę laboratorijoje. „Auksarankiams“ painiausi eksperimentinių tyrimų protokolai paklūsta iš pirmo karto. Tokius žmones paprastai kviečia spręsti sudėtingiausias metodines problemas. Čia aš dar išskirčiau kitą porūšį, kurį vadinu „auksine akimi“ (golden eye). Šie individai pasižymi išskirtiniu pastabumu-kita būtina mokslininko savybe. Auksarankiai dažniausiai būna ir auksaakiai, nors ir ne visada. Pridėkime dar gebėjimą abstrakčiai mąstyti, „neužsiciklinti“ siauroje mokslo temoje ir turėsime idealų mokslininką. Taip pat nepamirškim, kad norint būti sėkmingu šiuolaikiniame mokslo pasaulyje aukščiau išvardintų savybių nepakanka-reikia sugebėti tinkamai pateikti save, mokėti gerai formuluoti ir reikšti mintis. Na ir žinoma, darbštumas ir atkaklumas, kaipgi be jų. 🙂 Tačiau grįžkime prie mūsų istorijos. Įvertinęs Obakatos potencialą Vacanti jai patikėjo svarbų.

Pav. Nr.2. Haruko Oabakata

https://www.theguardian.com/science/2015/feb/18/haruko-obokata-stap-cells-controversy-scientists-lie

 

uždavinį-tobulinti ląstelių-sporų išskyrimo protokolą panaudojant naujausias kamieninių ląstelių technologijas. Visų pirma, reikėjo nustatyti kokie streso veiksniai padeda geriausiai atrinkti/praturtinti audinio kamieninių ląstelių populiaciją. Vacanti laboratorijoje ląstelės buvo „kankinamos“ visais įmanomais būdais: jau minėtas mechaninis smulkinimas naudojant mažo diametro pipetes, užšaldymas/atšildymas, hipoksija, badavimas. Obakata pasiūlė naudoti adenozino trifostato (ATP) tirpalą, kuris yra silpnai rūgštinis. Inkubuojant ląsteles ATP tirpale didžioji jų dalis žūdavo, tačiau išlikusios pasak jos pasižymėjo išskirtinėmis savybėmis, kurios paprastai yra būdingos kamieninėms ląstelėms. Visi besidomintys gali atkartoti šį ATP protokolą savo laboratorijoje. Obakata jį paskelbė jau po skandalo, šiam tikslui įkūrtame interneto puslapyje  https://stap-hope-page.com/ . Tuo metu Vacanti ir Obakatai dar buvo neaišku, ar streso veiksniai nužudo didžiąją dalį somatinių ląstelių palikdami tik kamienines ląsteles, ar streso poveikyje kai kurios somatinės ląstelės „tampa“ kamieninėmis ląstelėmis. Taip pat, reikėjo patvirtinti gautų ląstelių kamieniškumą. Klasikinis apibrėžimas teigia, kad kamieninė ląstelė pasižymi dviem išskirtinėm savybėm. Pirma, ji gali atsinaujinti, t.y. neribotą laiką palaikyti kamieninių ląstelių populiaciją (tai dažniausiai užtikrinama asimetrinio dalijimosi būdu). Antra, kamieninės ląstelės gali virsti įvairių tipų specializuotomis audinių (somatinėmis) ląstelėmis (pvz, raumenų, kaulų, kremzlės, riebalų ir kt.). Pliuripotentinės kamieninės ląstelės (embrioninės, ar indukuotos pliuripotentinės) gali tapti visų tipų ląstelėmis, tuo tarpu, multipotentinės tik tam tikro audinio ląstelėmis (pvz. kraujodaros kamieninės ląstelės formuoja įvairių tipų kraujo ląsteles). Mokslininkai nustatė, kad ląstelių pliuripotentiškumą palaiko tam tikri baltymai. 2006 metais Shinya Yamanaka „privertė“ nekamienines somatines ląsteles ekspresuoti (gaminti) šiuos baltymus ir to pakako, kad jos virstų pliuripotentinėmis (indukuojamos pliuripotentinės ląstelės). Šis revoliucinis atradimas 2012 metais buvo įvertintas Nobelio premija. Taigi, jei streso poveikį „atlaikiusios” ląstelės pradėtų ekspresuoti pliuripotentiškumo palaikymui būtinus baltymus, būtų galima teigti, kad jos tapo kamieninėmis. Obakata panaudojo genų inžinerijos būdu sukonstruotas Oct4-GFP pelių ląsteles. Šios pelės ląstelės pradeda šviesti žalia spalva, kai aktyvuojama pliuripotentiškumo būseną palaikančio baltymo Oct4 raiška. Taigi, žaliai turėtų šviesti tik kamieninės ląstelės, tuo tarpu, nekamieninėse somatinėse ląstelėse (kuriose nevyksta  Oct4 raiška) žalio signalo neturėtų būti. Obakata nustatė, kad rūgštinio streso paveiktų ląstelių sferos pradeda šviesti žalia spalva, reiškia jos tapo kamieninėmis. Tai buvo didelis žingsnis pirmyn, tačiau dar reikėjo patvirtinti, kad gautos ląstelės pasižymėjo funkcinėmis kamieninių ląstelių savybėmis. Šiuo tikslu mokslininkai atlieka teratomos testą-ląstelės injekuojamos imunodeficitinei pelei, kuriai turi išsivystyti teratoma-navikas, kuriame yra visų trijų gemalinių lapelių užuomazgos. Galutinis patvirtinimas, kad gautos ląstelės pasižymi pliuripotentiškumu būtų chimerinės pelės generavimas. Šiam tikslui tiriamos ląstelės suleidžiamos į pelės blastocistą iš kurios vėliau išsivysto chimerinė pelė (dalį jos audinių formuoja injekuotos ląstelės). Šiems eksperimentams atlikti reikėjo gerų embriologijos ir vystymosi biologijos specialistų, todėl Vacanti kreipėsi į dr. Teruhiko Wakayama, pasaulinio garso klonavimo ekspertą iš Riken Vystymosi biologijos centro.  Taip veiksmas iš Bostono persikėlė į Japonijos Kobės miestą.

 

Japoniškos chimeros

 

Japonijoje Obakata pradėjo paskutinę eksperimentų seriją-chimerinės pelės generavimą panaudojant streso poveikyje gautas kamienines ląsteles. Darbai buvo vykdomi Riken instituto Vystymosi biologijos centre. Riken vienija valstybės išlaikomų mokslinių institutų tinklą, čia yra vykdomi fundamentiniai ir taikomieji tyrimai fizinių ir gyvybės mokslų srityse. Metinis Riken institutų biudžetas siekia 790 mln dolerių. Sistema kiek primena vokiečių Fraunhofer institutą, tačiau yra ir skirtumų. Vienas pagrindinių – 70 % Fraunhofer instituto biudžeto sudaro lėšos gautos iš užsakomųjų darbų. Žinome, kad Lietuvoje taip pat bandoma optimizuoti valstybinių mokslo tyrimo institutų veiklą sujungiant juos į skėtinę struktūrą (Lietuvos technologijų institutas). Idėja graži, tačiau, kaip visada, velnias slypi detalėse. Neaišku, kaip šis darinys bus valdomas, kokią autonomiją turės jo struktūriniai padaliniai (buvę institutai), o svarbiausia, kokią dalį biudžeto numatoma formuoti iš užsakomųjų darbų ? Čia svarbu veikti subtiliai ir neperlenkti lazdos į taikomųjų (užsakomujų) darbų pusę. Nepamirškim, kad aukščiausio lygio inovacijos yra neįmanomos be solidžių fundamentinių mokslo tyrimų. Be to, Lietuvos verslas (skirtingai, pavyzdžiui, nuo vokiečių) nelabai noriai investuoja į aukštasias technologijas. Ar neatsitiks taip, kad reformatoriai galutinai sugriaus Lietuvos institutų mokslo potencialą taip pasmerkdami juos išnykimui ?  Galbūt to ir tikisi reformatorių patarėjai/ekspertai atstovaujantys universitetų klano interesus ? Tačiau grįžkime prie mūsų istorijos.

Obakata gaudavo iš Wakayamos pelių ląsteles, jas veikdavo streso veiksniais su tikslu paversti kamieninėmis, tada gražindavo chimerų formavimo testui. Vieną dieną Wakayama pareiškė, kad chimerinę pelę generuoti pavyko. Tai buvo galutinis ir labiausiai įtikinantis patvirtinimas, kad stresas gali perprogramuoti somatines ląsteles į pliuripotentines. Atsivėrė neribotos galimybės lengvai generuoti didelius kiekius pacientui specifiškų kamieninių ląstelių. Mokslo pasaulyje gimė tikra sensacija ! Vacanti nusprendė šiuos duomenis publikuoti prestižiškiausiame mokslo žurnale Nature. Tačiau žurnalas straipsnį atmetė. Pagrindinė recenzentų pastaba autoriams-ląstelių populiacijose, kurios buvo naudojamos eksperimentuose galėjo jau būti kamieninių ląstelių. Todėl sunku atskirti, ar streso poveikyje įvyko perprogramavimas, ar tiesiog populiacijoje jau buvusios kamieninės ląstelės išgyveno stresą ir pasidaugino. Tačiau Vakanti ir Obakata rankų nuleisti neketino, jie nutarė eksperimentus pakartoti ir savo pozicijas sutiprinti į projektą įtraukdami dr. Yoshiki Sasai.

 

Stiprus sąjungininkas

 

Tuo metu (2012 metais) Yoshiki Sasai (Pav. Nr.3) buvo tikra kamieninių ląstelių pasaulio žvaigždė. Tai buvo vienas organoidų technologijos pionierių. Organoidais moksininkai vadina ląstelių sankaupas, kurios turi specializuotų organų savybių. Dr. Yoshiki Sasai pirmasis sukūrė tinklainės ir galvos smegenų žievės organoidų generavimo technologiją.

Pav. Nr.3. Yoshiki Sasai ir Haruko Obakata

https://www.japantimes.co.jp/news/2014/08/05/national/embattled-stap-study-co-author-dies-after-apparent-suicide-bid/#.XVkohOj7Q2w

 

 

Dabartiniu metu yra sukurti ir naudojami praktiškai visų audinių organoidai (žarnų, plaučių, kepenų ir kt.). Organoidų generavimui naudojamos tam tikro tipo audinio kamieninės ląstelės, kurios patalpinamos į specifinę mikroaplinką (tarpląstelinis užpildas) pradeda dalintis ir formuoti specializuotas audinio struktūras. Naudodami šią technologiją mokslininkai gali tirti organų ir audinių formavimosi procesą, mikroskopiniai organai gali būti panaudoti vaistų tyrimui, gydymui ir t.t. Suprantama, kad turėdami savo komandoje tokį korifėjų mūsų istorijos herojai labai sustiprino savo pozicijas. Svarbu, kad Yoshiki Sasai patikėjo ir visapusiškai rėmė STAP idėją, bei pats pradėjo koordinuoti projektą. Darbai užvirė iš naujo, tačiau tik išrinktieji žinojo visas detales. Laboratorijoje vyko neįprasti dalykai-vadas (Yoshiki Sasai) atidėjęs visus darbus užsidaręs ofise perrašinėjo straipsnį (kaip tik tuo metu ir gimė terminas stress-triggered aqcuired pluripotency, STAP). Obakata laboratorijoje leido dienas ir naktis. Jos elgesys švelniai tariant trikdė kolegas. Pavyzdžiui, ji nesilaikė priimto dress kodo, laboratorijoje vietoje chalato vilkėjo kappogi (tradicinė japonų namų šeimininkių naudojama prijuostė), naudojo stiprius kvepalus ir t.t. Svarbiausia, Obakata laisvai bendravo su žymiai aukštesnio rango viršininkais, tokiu būdu ignoruodama griežtas subordinacijos taisykles, kurios yra priimtos šioje šalyje. Visi juto, kad bręsta kažkas neįprasto. Įdomu, kad tuo metu net Vacanti iki galo nežinojo, kaip vyksta darbai. Kartas nuo karto Obakata jam siųsdavo trumpas draugiškas žinutes, tačiau jokių detalių apie darbus, todėl jis pradėjo nerimauti, kad gali būti „išmestas iš barščių“. Nerimui pagrindo iš tiesų buvo. Pasak Obakatos, Wakayama jai pradėjo siūlyti sukurti komercinę STAP ląstelių liniją ir ją užpatentuoti. Akcijas siūlė paskirstyti gan savotiškai: 51 % sau, 39 % Obakatai ir 10 %  Vacanti su kolegom. Vis tik Obakata atsispyrė gundymams (tiesa, neaišku, ar tik dėl moralinių principų, kadangi STAP linijos generuoti ji negalėjo dėl techninių priežasčių). 2013 metų rudenį straipsnio rengimas artėjo į pabaigą,  prisimenu, kaip tik tuo metu dalyvavau ISSCR konferencijoje Florencijoje ir klausiau Yoshiki Sasai pranešimo apie organoidų formavimosi mechanizmus. Kas tada galėjo įtarti, į kokį pragarą jis pasiners vos už kelių mėnesių ? 

Taigi, patobulinę STAP generavimo protokolą (šį kartą vietoje ATP, kaip stresorių naudojo HCl), pridėję papildomų „įrodymų“, bei pakvietę naują bendraautorių mūsų herojai straipsnį pateikė iš naujo.  Šį kartą planas suveikė, Nature straipsnį priėmė !

 

 

Atomazga

 

Tolimesni įvykiai vystėsi gan greitai. Po straipsnio pasirodymo Obakata per naktį tapo Japonijos žvaigžde. Jauna, graži, neieškanti žodžio kišenėje, ji įkūnijo naujos kartos Japonijos moters idealą. Neįprastai greit įsijautusi į rolę pasakodavo apie savo eureka momentą, kurio metu suprato, kad stresas priverčia ląsteles tapti kamieninėmis. Kaip ir Archimedas, ji nušvitimą patyrė vonioje (apie tai, kad idėjos autoriai buvo broliai Vacanti buvo kukliai nutylima). Sensacija netgi išaugino kappogi pardavimus, visi norėjo būti panašūs į naują heroję. Tačiau idilija greitai baigėsi. Nerimą kėlė tai, kad niekas negalėjo atkartoti STAT protokolo. Galime neabejoti, kad bandė daugelis, juk STAP generavimo protokolas trunka tik 7 dienas ! Aktyvistai interneto forumuose pradėjo „blusinėti“ po straipsnį ir neilgai trukus pasirodė pirmieji rezultatai. Visų pirma, išaiškėjo, kad dvi nuotraukos rodančios skirtingus audinius buvo iš tiesų identiškos. Vėliau išsiaiškinta, kad kai kurios STAP ląstelių nuotraukos buvo paimtos iš Obakatos disertacijos. Pati disertacija taip pat turėjo nemažus copy/paste gabalus, pasiskolintus iš NIH straipsnio apie kamienines ląsteles J. Tuo pačiu metu Dr. George Daley, iškilus kamieninių ląstelių mokslininkas iš Harvardo, nusiuntė savo doktorantą į Vacanti laboratoriją, kad vietoje išsiaiškintų, kaip pagaminti STAP ląsteles. Neilgai trukus, doktorantas parašė, kad Vacanti vaikinai nesupranta, ką daro-perprogramuotose STAP ląstelėse švietė ne GFP, jos autofluorescavo, t.y. fluorescencinį signalą buvo galima matyti net tik per žalią, bet ir per raudoną filtrą ! Tuo buvo sunku patikėti. Kaip pasaulinio garso mokslininkai galėjo pražiopsoti tokį banalų dalyką ? Įtampai augant, Riken nusprendė inicijuoti tyrimą. Obakatai buvo leista pakartoti savo eksperimentus griežtai kontroliuojamoje aplinkoje. Ji dirbo stebima videokamerų, darbinis chalatas (daugiau jokių kappogi) neturėjo kišenių. Jai buvo leidžiama tik gaminti STAP ląsteles, kurias vėliau analizuodavo kiti žmonės. Slinko mėnesiai, o STAP generuoti nepavyko, Obakata palūžo ir dėl depresijos ir išsekimo atsidūrė ligoninėje. Tuo pat metu įvyko jau tikra tragedija, nepakėlęs gėdos nusižudė Yoshiki Sasai. Mokslininkas pasikorė laboratorijoje, sakoma, kad priešmirtiniame raštelyje jis prašė Obakatos įrodyti, kad STAP iš tikro egzistuoja.

Straipsniai buvo atšaukti (retracted), o tarptautinė mokslininkų grupė (septynios geriausios pasaulio laboratorijos) nusprendė detaliai ištirti fenomeną. Rezultatai buvo paskelbti tame pačiame žurnale Nature (žr. nuorodas straipsnio pabaigoje). Niekam nepavyko indukuoti pliuripotentiškumo, o Obakatos pastebėtas perprogramuotų ląstelių švytėjimas tebuvo autofluorescencija. Tačiau, kaip Obakatai su Wakayama pavyko generuoti chimerines peles ? Juk tam iš tiesų reikėjo pliuripotentinių ląstelių. Sekoskaitos rezultatai parodė, kad greičiausiai Obakata sumaišydavo STAP ląsteles su tikromis pliuripotentinėmis ir šiuos mišinius paduodavo Wakayamai. Kaip ji gaudavo pliuripotentinių ląstelių nėra aišku iki šiol. O gal pliuripotentinių ląstelių pridėdavo Wakayama ? Šito greičiausiai nesužinosime niekada. Obakata pasitraukė iš viešo gyvenimo, tačiau savo nekaltumą gina, netgi sukūrė STAP problematikai dedikuotą tinklalapį ir parašė knygą. 

Mane šioje istorijoje labiau domina, kaip galėjo atsitikti, kad neabejotinai aukščiausios kvalifikacijos mokslininkai (Vacanti ir Sasai) galėjo šitaip „apsižioplinti“. Tikrai neketinu čia moralizuoti ir smerkti šių žmonių. Jeigu taip atsitiko aukščiausios lygos žaidėjams, tai neabejotinai gali atsitikti ir kiekvienam iš mūsų. Dėl Vacanti tai atsakymas lyg ir yra. Jis pagal specialybę buvo gydytojas-anesteziologas, todėl greičiausiai ne iki galo susivokė ląstelių biologijos problemose (pakanka prisiminti jo sporų pavidalo ląsteles !). Tačiau, kaip galėjo toks patyręs mokslininkas, kaip Yoshiki Sasai „pražiūrėti“ autofluorescenciją ? Aš manau, kad jis tiesiog pasitikėjo rezultatais, kuriuos davė Obakata. Aš jį suprantu, negali gi vadovas paranojiškai tikrinti kiekvieno eksperimento. Neabejotinai suveikė ir Obakatos charizma. Taip pat manau, kad Sasai nuoširdžiai tikėjo STAP idėja.

Tai, kaipgi apsisaugoti nuo panašių įvykių atetyje ? Prie kiekvieno studento ir doktoranto nepriklijuosime kameros, o be to, žmonėmis reikia pasitikėti a priori. Manau, kad visi ne kartą esame gavę „sensacingų“ rezultatų, tačiau dažnai po eksperimento pakartojimo burbulai subliūkšdavo. Taigi, kartojimai, kartojimai ir dar kartą kartojimai…ir geriausia, kad juos vykdytų skirtingi žmonės. Visi žino, kaip tai alina, tačiau kito kelio nėra. 🙂 Antra, neblogai veikia taisyklė to good to be true-kuo sensacingesnis rezultatas, tuo griežčiau jį reikia tikrinti. Trečia taisyklė galėtų būti ask the expert. Niekas nesame visų galų meistrai, dažnai nematome dramblio (pvz. autofluorescencijos 🙂 ) ten kur savo srities ekspertui viskas aišku iš pirmo žvilgsnio.

Tai tiek šį kartą apie streso poveikį ląstelėms ir mokslininkams.

 

Iki susitikimo V-oje LKLTA konferencijoje !

 

 

Parengė     Augustas Pivoriūnas

Šaltiniai:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9252594

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/1097-4644%2820010301%2980%3A3%3C455%3A%3AAID-JCB180%3E3.0.CO%3B2-Z

https://www.nature.com/articles/nature12968

https://www.nature.com/articles/nature12969

https://protocolexchange.researchsquare.com/article/nprot-3013/v1

https://www.nature.com/articles/nature15513

https://stap-hope-page.com/

https://www.newyorker.com/magazine/2016/02/29/the-stem-cell-scandal

https://web.archive.org/web/20140203171600/http://the-japan-news.com/news/article/0000987487

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Identifikuotos žmogaus skeleto kamieninės ląstelės

Žmogaus skeleto audinių atsinaujinimą užtikrina kamieninės ląstelės, tačiau jų identifikavimas užtruko net penkis dešimtmečius. Ši istorija prasidėjo XX amžiaus šeštojo dešimtmečio pabaigoje, kai A. Friedenstain su kolegomis pastebėjo, kad užsėjus kaulų čiulpus ant stiklo paviršiaus, prie jo prisitvirtina nehemopoetinės ląstelės. Šios ląstelės gebėjo formuoti kolonijas, atsinaujinti, o jas transplantavus imunodeficitiniams gyvūnams formavo kaulinį audinį, kremzlę, bei kaulų čiulpų stromą (vėliau A. Caplan jas pavadino mezenchiminėmis kamieninėmis ląstelėmis, MKL). Taigi, mokslininkai jau daug metų žinojo, kad žmogaus kaulų čiulpuose reziduoja kaulų, kremzlės, bei kaulų čiulpų stromos pirmtakai (arba skeleto kamieninės ląstelės, SKL), tačiau nemokėjo jų identifikuoti, kadangi nežinojo tik joms būdingų specifinių žymenų. Proveržis įvyko 2015 metais, sėkmingai identifikavus ir charakterizavus pelių SKL (žr. šaltinius teksto pačioje). Mokslininkai panaudojo panašią strategiją ir žmogaus SKL identifikavimui. Visų pirma buvo atskirtos nehematopoetinės žmogaus vaisiaus šlaunikaulio augimo plokštelės (growing plate) ląstelės. Tuomet buvo sekvenuota individualių ląstelių RNR (single-cell transcriptome analysis). Šiame etape mokslininkai norėjo identifikuoti žmogaus ląsteles, kurių transkriptomas būtų labiausiai panašus į pelės SKL. Ieškodami genų, koduojančių membraninius baltymus tinkamus ląstelių atskyrimui tėkmės citometrijos būdu mokslininkai identifikavo keturis kanditatus-podoplaniną (PDPN), CD146, CD73 ir CD164. Panaudojus ląstelių sortiravimą tėkmės citometru buvo atskirta ląstelių populiacja PDPN+ CD146- CD73+ CD164+ . Transplantacijos eksperimentai (imunodeficitinėms pelėms, po inksto kapsule) parodė, kad šios ląstelės gali atsinaujinti, taip pat formuoti kaulinį, kremzlės ir kaulų čiulpų stromos audinį. Įdomu, kad naujai identifikuotos ląstelės neformavo riebalinio audinio. Panašūs rezultatai buvo gauti išskyrus SKL iš suaugusio žmogaus kaulų, riebalinio audinio stromos frakcijos (po poveikio su BMP2), taip pat iš indukuojamų pliuripotentinių kamieninių ląstelių. Svarbu, kad kaulinio audinio pažeidimas paskatino SKL populiacijos pagausėjimą. Mokslininkai taip pat nustatė, kad SKL, kaip ir hematopoetinės kamieninės ląstelės veikia pagal hierarchijos modelį, t.y. SKL gali atsinaujinti, taip pat diferencijuoti į kremzlės pirmtakus, toliau formuojančius kremzlę, arba į kaulų pirmtakus toliau formuojančius kaulus arba kaulų čiulpų stromą.

Fundamentinę ir taikomąją šio tyrimo reikšmę sunku pervertinti. Visų pirma, buvo identifikuotos ir charakterizuotos žmogaus SKL, tokiu būdu užbaigta daugelį metų vykusi diskusija apie tikrąją šių paslaptingų ląstelių prigimtį. Neabejojame, kad šis tyrimas paskatins permąstyti ir MKL koncepciją. Atsiveria plačios naujų tyrimų sritys. Visų pirma, kaip ,,elgiasi‘‘ SKL ir kremzlės pirmtakai degeneracinių skeleto ligų, tokių, kaip osteoartritas metu ? Kaip būtų galima šiomis ląstelėmis manipuliuoti siekiant sulėtinti/sustabdyti kremzlės susidevėjimą, o gal būt ir paskatinti regeneraciją ? Reikia sukūrti naujas technologijas, kurios padėtų SKL padauginti ir diferencijuoti in vitro, tam, kad jas būtų galima transplantuoti pacientams. Kitas įdomus ir svarbus klausimas-ar SKL populiacijos natūraliai egzistuoja ,,nekauliniuose‘‘ audiniuose ? Gal būt kai kurių ligų metu vykstantį heterotopinį kaulėjimą lemia SKL ? Neabejojame, kad šie ir daugelis kitų klausimų jau artimiausiu metu bus sėkmingai sprendžiami.
Žmogaus SKL identifikavimas ir charakterizavimas atveria naują etapą kamieninių ląstelių biologijoje ir regeneracinėje medicinoje.

Parengė
Augustas Pivoriūnas

Šaltiniai:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867414015724
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(18)30956-5

VMTI IMC ir Latvijos universiteto mokslininkų tyrimai atveria naujas galimybes Parkinsono ligos gydymui

Parkinsono liga (PL) yra antras pagal dažnumą, progresuojantis neurodegeneracinis susirgimas, kuris dažniausiai pasireiškia vyresniame amžiuje. Ligos metu tam tikrose smegenų srityse nyksta dopaminą produkuojančios nervinės ląstelės, todėl ligoniams pasireiškia eisenos ir pusiausvyros sutrikimai, judesių sulėtėjimas, galūnių ir kūno sustingimas, drebėjimas. Ligoniams taip pat vystosi kognityviniai sutrikimai, kamuoja nemiga ir depresija. Šiuo metu efektyvių vaistų prieš PL nėra. Naudojami medikamentai veikia simptomiškai, pasižymi pašaliniu poveikiu, bei nestabdo ligos progresavimo. Todėl yra būtina ieškoti naujų efektyvių PL  gydymo būdų.

VMTI IMC ir Latvijos universiteto mokslininkai tyrė ekstraląstelinių vezikulių (EV) panaudojimo galimybes PL gydymui. EV yra mažos, į virusus panašios membrana apgaubtos pūslelės, kurias sekretuoja visos organizmo ląstelės. EV sudėtyje yra įvairių biologiškai aktyvių medžiagų (balltymai, RNR, lipidai). Dabartiniu metu manoma, kad EV sudėtis priklauso nuo jas produkuojančių ląstelių kilmės ir būsenos. Taigi, tikėtina, kad EV pasižymi panašiomis terapinėmis savybėmis, kaip ir jas produkuojančios ląstelės. EV taip pat, skirtingai nuo daugelio kitų terapinių ir farmakologinių junginių, gali nesunkiai patekti į galvos ir nugaros smegenis.

 

 

Ankstesni VMTI IMC mokslininkų tyrimai panaudojant ląstelių kultūras parodė, kad dantų pulpos kamieninių ląstelių EV slopina žmogaus dopaminerginių neuronų žūvimą. Todėl buvo nuspręsta ištirti terapinį EV efektyvumą panaudojant žiurkių PL modelį. Suleidus neurotoksino į tam tikrą smegenų sritį pradeda žūti dopaminą produkuojantys neuronai ir po 2-3 savaičių eksperimentiniams gyvūnams išsivysto tipiški motorikos sutrikimai. Gydymas EV buvo pradėtas praėjus 7 dienoms po neurotoksino suleidimo. Svarbu, kad EV žiurkėms buvo injekuojamos mažai invaziniu būdu-per nosį. Viso eksperimentiniai gyvūnai buvo gydomi 15 dienų per kurias gavo 15 dozių EV. Kompiuterizuoti gyvūnų eisenos ir laikysenos testai parodė, kad gydymas EV ženkliai pagerino PL sergančių žiurkių motorines funkcijas. Taip pat buvo nustatyta, kad EV atstatė tirozino hidroksilazės (baltymo svarbaus dopamino sintezei) raišką žiurkių smegenyse.

Tokiu būdu, buvo pirmą kartą pademonstruotas EV efektyvumas gydant eksperimentiniu būdu sukeltą PL. Šie tyrimai teikia vilčių, kad ateityje EV gali tapti efektyvia terapijos priemone prieš PL, o taip pat galimai ir kitas neurodegenrcines ligas.

Tyrimai atlikti vykdant Lietuvos mokslo tarybos finansuojamą projektą  ,,Žmogaus kamieninių ląstelių egzosomų panaudojimas kuriant naujus lėtinių neurodegeneracinių ligų terapijos metodus’’ (SEN-15090). Tyrimus vykdė Valstybinio mokslinių tyrimų instituto Inovatyvios medicinos centro ir Latvijos universiteto mokslininkai.

Tyrimo rezultatai publikuojami žurnale  STEM CELLS Translational Medicine:

https://stemcellsjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/sctm.18-0162

 

Parengė: Augustas Pivoriūnas

Apie projektą „Alzheimerio ligą lydinčių hematoencefalinio barjero pažeidimų modeliavimas in vitro“ LRT laidoje Mokslo ekspresas

Gerbiami kolegos,

 

2018.12.02 LRT laidoje Mokslo ekspresas buvo pasakojama  apie VMTI Inovatyvios medicinos centro mokslininkų vykdomą Aukšto lygio MTEP projektą „Alzheimerio ligą lydinčių hematoencefalinio barjero pažeidimų modeliavimas in vitro“.

Plačiau:

https://www.lrt.lt/mediateka/irasas/1013707585/mokslo-ekspresas

1 2 3 6