Gen babi dan manusia memiliki hubungan yang lebih dekat dari yang diperkirakan sebelumnya
Penelitian yang dipimpin oleh Dr. Li-Fang (Jack) Chu di Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Calgary mengungkap bagaimana waktu perkembangan spesifik spesies membentuk perkembangan awal, menggunakan sel induk babi.
Memahami bagaimana sel tumbuh dan berubah dapat membuka terapi baru untuk kedokteran regeneratif dan tim CHU menunjukkan hasil yang menggembirakan dengan membuat jaringan retina yang mirip dengan yang ditemukan di mata manusia.
Tahun lalu, karya tim, diterbitkan di Laporan sel induk fokus pada sel induk pluripotent yang diinduksi babi (PIPSC). Ini adalah sel babi yang diprogram ulang menjadi keadaan seperti embrionik yang dapat menjadi jenis sel apa pun dalam tubuh.
Dalam studi pertama, laboratorium Chu mengembangkan metode bebas transgen untuk membuat PIPSC dengan aman, tanpa secara permanen mengubah DNA mereka. Sel -sel ini mempertahankan “jam” perkembangan alami mereka di laboratorium, mencerminkan babi 'in vivo (dalam organisme hidup). Ini memungkinkan tim untuk memodelkan suatu proses yang disebut clock siklus-siklus berirama yang mengontrol bagaimana embrio membentuk segmen tubuh. Pada babi, siklus ini berdetak setiap 3,7 jam, menempatkannya di antara jam tikus yang serba cepat (~ 2 jam) dan jam manusia yang lebih lambat (~ 5 jam).
“Sel induk babi mempertahankan kecepatan spesifik spesiesnya, bahkan di luar tubuh,” kata Dr. Chu. “Itu sangat berguna untuk mempelajari bagaimana waktu mempengaruhi perkembangan.”
Dari waktu ke jaringan: membangun retina babi
Dalam sebuah studi tindak lanjut yang diterbitkan bulan ini, bekerja sama dengan Dr. David Gamm di University of Wisconsin-Madison, tim ini menggunakan PIPSCSTO Grow Retinal Organoids-jaringan seperti retina 3D yang mengandung fotoreseptor yang peka terhadap cahaya.
Namun, prosesnya tidak langsung. Ketika tim menerapkan protokol diferensiasi retina standar manusia, sel -sel babi jarang membentuk struktur retina. Masalahnya? Protokol manusia tidak cocok dengan waktu atau kecepatan perkembangan babi yang lebih cepat.
Dengan memperpendek timeline dan fine-tuning molekul isyarat untuk mencerminkan perkembangan babi, para peneliti mengembangkan metode yang kuat dan dapat direproduksi yang menghasilkan ratusan organoid retina per percobaan-lompatan besar ke depan. Organoid yang mengandung lapisan batang, kerucut, sel bipolar, dan müller glia (sel retina), dengan fitur struktural yang penting untuk merasakan cahaya.
Yang penting, jaringan retina babi ini menunjukkan profil ekspresi gen sangat mirip dengan organoid retina manusia, terutama pada fotoreseptor, menunjukkan babi dapat berfungsi sebagai model yang berharga untuk menguji terapi berbasis sel.
Temuan ini memiliki implikasi luas untuk kedokteran regeneratif, ilmu kedokteran hewan, dan penelitian translasi. Mereka menyoroti nilai babi sebagai spesies jembatan yang lebih dekat dengan manusia daripada tikus; untuk pengembangan pemodelan dan terapi pengujian.
“Ini lebih dari sekadar babi,” kata Dr. Chu. “Ini tentang menemukan model yang tepat untuk memahami bagaimana waktu membentuk pengembangan-dan bagaimana kita dapat menggunakannya untuk memperbaiki atau mengganti jaringan.”
Ketika tim melanjutkan perbandingan lintas spesies, mereka juga bertujuan untuk mengungkap bagaimana pengembangan yang salah dapat mendasari kondisi bawaan, dan bagaimana teknologi sel induk dapat membantu memperbaikinya.
