Subtile tegn kan diktere stamcellernes skæbne

Hvis du har set et GSK3 -molekyle, antag ikke, at du har set dem alle. En ny undersøgelse i Udviklingscelle afslører vigtige forskelle i to lignende former for GSK3, hvilken, i overskud, er impliceret i diabetes, Kræft, Alzheimers sygdom og ALS.

I undersøgelsen, første forfatter Xi Chen-en ph.d.-studerende i USCs stamcellelaboratorium i Qi-Long Ying-beskriver, hvordan de to lignende former-kendt som GSK3-beta og GSK3-alfa-kan frembringe meget forskellige reaktioner i embryonale stamceller. Hæmning af GSK3-beta kan fremme selvfornyelse af stamceller, mens inhibering af GSK3-alfa kan udløse differentiering i neurale celler.

"Det centrale budskab er, at selektiv inhibering af GSK3-alfa og GSK3-beta har meget forskellige virkninger på embryonale stamcelleskæbner, "sagde Ying, professor i stamcellebiologi og regenerativ medicin ved USC. "Dette er sandsynligvis også sandt for andre celletyper."

For selektivt at hæmme disse to meget lignende former for GSK3, Ying Lab opfordrede ekspertisen fra kolleger i Kemisk Institut ved USC Dornsife College of Letters, Kunst og videnskab.

"Dette er en elegant undersøgelse, der stammer fra samarbejdet mellem to laboratorier med komplementær ekspertise. Vi anvendte en innovativ kemisk tilgang til at tackle et biologisk problem, der ville være svært at studere ved hjælp af konventionelle metoder, "sagde Chao Zhang, adjunkt i kemi.

Disse fund har konsekvenser for udvikling af lægemidler, der er målrettet overaktiv GSK3 hos visse patienter med diabetes, Kræft, Alzheimers sygdom og ALS. Et lægemiddel, der er målrettet mod GSK3 generelt, kan have utilsigtede bivirkninger. Imidlertid, intet lægemiddel kan målrette mod den ene form for GSK3 uden den anden, på grund af deres meget lignende strukturer - fremhæver behovet for mere raffinerede behandlingsmetoder.

Hæmning af kun GSK3-beta kan også være et nyttigt værktøj til fremstilling af stamceller, der ikke blot er "pluripotente", men i stand til at bidrage til dannelsen af ​​embryoner. Disse såkaldte naive pluripotente stamceller kan blive enhver celletype i kroppen. I øjeblikket, forskere har afledt naive pluripotente stamceller fra mus og rotter, men det er endnu ikke lykkedes dem at få naive pluripotente stamceller fra andre arter, herunder mennesker. Pluripotente menneskelige stamceller er de grundlæggende byggesten til at regenerere ethvert væv eller organ i kroppen.