Quantum of Science

Organoid mozga s optičkim čašicama, credit Elke Gabriel Organoidi su nekima slatki, a nekima jezivi. Naučnicima - to je alat za bolju spoznaju našeg organizma,  testiranje lijekova, shvatanja razvoja organa i bolji uvid u ekspresiju gena.  Šta su organoidi? To su minijaturne verzije organa, koji u laboratorijskim uslovima in vitro (tj. u petrijevkama) nastaju iz matičnih stanica. Naravno, ne nastaju spontano, nego ih naučnici razvijaju i usmjeravaju u takve organe. Naučnici su već razvili minijaturne organoide mozga koji imaju mogućnost stvarati moždane valove slične onima detektovanim kod nedonoščadi. Također, naučnici su razvili i minijaturno srce, a nedavno i organoide suznih žlijezdi - koji plaču.  Organoidi nisu "vjerne kopije" organa niti to mogu biti - to su nakupine matičnih stanica koje su se u laboratorijskim uslovima, koliko mogu, diferencirale i udružile u neke strukture.  Sada su naučnici dobili i organoide mozga koji imaju strukture-preteče očiju (opt...

Miokard pod mikroskopom, izvo Pinterest 3D bioprintani flaster od matičnih stanica mogao bi popraviti štetu  na srcu nastalu srčanim udarom. Infarkt miokarda, odnosno srčani udar, jedan je od vodećih uzroka smrti u svijetu, i trajno oštećuje stanice srčanog mišića - kardiomiocite. Oštećeno mjesto se ne može zamijeniti kardiomiocitima, nego ožiljčanim tkivom i što je veća površina oštećenja, to je i funkcionalnost srčanog mišića manja. Naučnici žele naći načine za popravljanje štete pomoću kardiomiocita napravljenih u laboratoriji iz matičnih stanica, ali integrisanje takvih stanica u srce pokazalo se zahtjevnim. Lijie Grace Zhang, sa Univerziteta George Washington u Washingtonu, DC, i njene kolege upotrijebile su 3D bioprint kako bi stvorile "zakrpe" - flastere koji su rastezljivi i oblikom prilagodljivi anatomiji srca i tako odgovaraju zakrivljenosti srca te se mogu proširiti i smanjiti dok srce kuca. Nakon što su napunili ove flastere kardiomiocitima n...

Shinya Yamanaka, Izvor: Twitter, Nobel Prize Parkinsonova bolest je jedno degenerativno oboljenje centralnog nervnog sistema čiji uzroci još nisu sasvim jasni. Pogađa uglavnom motorne neurone te se prvi znaci bolesti očituju upravo na motorici: bolesnici imaju specifičan, „savijen“ položaj tijela prilikom hoda, a vrlo čest znak je i drhtanje ruku i glave, mada to nije glavni simptom.  Bolest je progresivna i, u uznapredovalom stadiju, bolesnici pate od demencije. Jedan od ranih znakova bolesti je i promjena čula mirisa. Pokazalo se da je kod bolesnika sa ovom bolešću smanjeno lučenje dopamina, jednog neurotransmitera, molekule koja je uz niz drugih uloga, važna i u kontroli motorike. Smatra se da je jedan od glavnih uzroka ovog oboljenja gubitak stanica u centralnom nervnom sistemu koje luče dopamin, ali se zapravo malo zna o tome zašto se ovo dešava. Nobelovac Shinya Yamanaka, "otac" induciranih pluripotentnih stanica (iPS) vodi Centar za iPS pri Univer...

Vidite, ja sam zaljubljenik u fundamentalna istraživanja. To su upravo ona istraživanja koja su osnova razvoja civilizacije, a najmanje su zastupljena u medijima. U njima industrija obično ne vidi neku komercijalnu korist, pa se moraju finansirati iz državnog budžeta putem grantova. Svaki rez budžeta se obično prvo odrazi na fundamentalna istraživanja i zato naučnici stalno apeliraju na državnike kako to nije OK i zdravo za društvo. Šta se desi kada nema izdvajanja za ova istraživanja, vidjeli smo na primjeru BiH, koja ima najmanji procenat izdvajanja za nauku u regionu (0.02% u 2009. pa do danas, dok, recimo, Srbija izdvaja 0.99%, Hrvatska 0.75, a Slovenija 2.8%).  Zatim, volim razvojna istraživanja. Razvojna istraživanja nekog problema su razvoj onoga što su fundamentalna istraživanja saznala. Recimo, Shinya Yamanaka , naslonjen na istraživanja Johna Gurdona , otkrije kako se diferencirane stanice reprogramiraju, pa se poslije to otkriće primijeni na uzgoj retine z...

Konstantno pričamo o upotrebi matičnih stanica u razne terapeutske svrhe, ali stvar je u tome što o matičnim stanicama znamo još malo. Ali što više znamo, proširujemo mogućnosti upotrebe ovog moćnog oruđa.  Sada zamislite da u budućnosti imamo matične stanice koje će se moći "ugrađivati" u kosti i obnavljati ih pri težim poremećajima koštanog sistema, kakve su osteoartritis ili osteoporoza. To je moguće samo ako možemo tačno izolirati matične stanice od kojih će nastati kosti i hrskavice - a naučnici su nedavno uspjeli upravo to.  Naime, već su prije pronađene grupacije matičnih stanica miševa od kojih nastaju stanice koje grade koštano tkivo, ali su pandani ovih stanica kod čovjeka nekako naučnicima uvijek bježali. Dodatno usložnjenje problema čini činjenica da koštani sistem nije izgrađen samo od koštanog i hrskavičavog tkiva, nego da tu ima i masnog tkiva, fibroblasta (tetive), nervni stanica i krvnih sudova. Svaki od ovih tipova tkiva ima svoj "recept"...

Izgleda da matične stanice imaju određenu vrstu "suncobrana" koji ih štiti od negativnog djelovanja UV zračanja. Američko-njemački tim naučnika je u radu za Nature pod naslovom "Protection from UV light is an evolutionary conserved  feature of the haematopoietic niche" pokazao kako određene loze matičnih stanica, konkretno, hematopoetske stem i progenitor stanice (eng. haemopoetic stem and progenitor cells -HSPC) kod ribe zvane zebrica (zebrafish, Danio rerio ), inače popularnog modela u biologiji, zauzimaju određene "niše" tako da budu zaštićene od UV zraka.  Hematopoetske stem stanice su, zapravo, djelimično diferencirane matične stanice od kojih mogu nastati različite stanice krvi ili krvni elementi - limfociti, eritrociti, megakariociti (iz potonjih nastaju trombociti) itd. Dakle, iz ovih stanica u normalnim uslovima ne mogu nastati nervne, mišićne i druge stanice koje ne čine krv. Zebrica, izvor ilustracije:  www.yourgenome.org...

Stanice rastu, razvijaju se i specijaliziraju za određene posebne uloge u organizmu ako se radi o višestaničnim organizmima, a kada dođu do određenog stupnja rasta i razvoja, onda se dijele. Kada bi ćelije rasle, a ne bi se dijelile, onda bi to bio veliki pritisak na genetički materijal, jer bi se moralo sintetizirati više bjelančevina. Sem toga, transport tvari sa i prema staničnoj membrani ne bi bio tako efikasan ako bi došlo do velikih promjena u odnosu volumena i površine ćelija.  Stanična dioba je proces u kojem od jedne stanice nastaju dvije. Stanica koja se dijeli i daje nove stanice naziva se, uslovno rečeno, „stanica majka“, a stanice koje nastanu se nazivaju „kćerinske stanice“. Kod nekih prostijih organizama, kao što su jednostanični organizmi, dioba stanica je i način bespolnog razmnožavanja, dok je kod drugih složenijih organizama, dioba ili način na koji stanice omogućavaju rast i razvoj cjelokupnog organizma ili način na koji od određenih stanica na...

Najranjiviji smo kada su u pitanju naša djeca. Ako očekujete bebu, imaćete mnogo odluka da donesete, a nedovoljno vremena da sve to uradite. Možda ste razmišljali o krioprezervaciji stanica iz pupčane vrpce novorođenčeta. Možda ste na poslu čuli da je neko to već učinio. Možda je to učinio neko od vaših poznanika. Ili ste vidjeli reklamu za kompanije koje nude tu uslugu. Kako god, sigurnost još nerođenog djeteta i socijalni oreol brižnog roditelja su stvari vrijedne danonoćnog razmišljanja i vaganja. Kako je ovo nešto relativno novo u regionu, javljaju se mnoga pitanja koja se, ipak, svode na jedno-da li je pohrana matičnih stanica krucijalna potreba, osiguranje djeteta, odraz brige ili je to modni hir i samo novi produkt u zbrci potrošačkog društva?     Zašto su matične stanice toliko važne? U našem organizmu postoji oko 200 različitih tipova stanica, ali sve one imaju isti genetički materijal. Razlike u izgledu i funkciji između ovih stanica su prouzrokova...

Zika virus je, kako sada znamo, opasan za mozak fetusa, jer izaziva trajna oštećenja mozga koja se očituju kao mikrocefalija. Također, zika virus je odgovoran za veliki broj spontanih pobačaja u regionima gdje postoji visok stepen opasnosti od zaraze, poput Latinske Amerike. Dakle, zika virus nije nešto za što bismo pretpostavili da može poslužiti u liječenju određenih bolesti mozga, kakvi su tumori. Međutim, kako je to virus koji prolazi barijeru krv-mozak,  poput virusa bjesnila , tako proučavanje zika virusa kao potencijalne terapije za bolesti mozga i nije bezvezna ideja.  Matične stanice mozga su naročito osjetljive na dejstvo virusa. Upravo stoga infekcija ima razorno djelovanje na mozak nerođenih beba, jer je njihov mozak pun mladih, matičnih stanica iz kojih se poslije razviju različite stanice nervnog tkiva. Kod odraslih to nije slučaj - nema mnogo matičnih stanica, tako da infekcija zikom prolazi bez težih posljedica. Kod odraslih ljudi, zika je do sada pov...

U krimi komediji Duplicity sa Juliom Roberts i Cliveom Owenom sve se vrti oko poslovne tajne koja ima nešto veze sa tretiranjem ćelavosti. Onaj ko pronađe lijek za ovaj problem, vjerovatno će zaraditi ogroman novac. Procjenjuje se da od gubitka kose pati oko 56 miliona ljudi širom svijeta te da oko 2% nekad u toku života dobije alopecia areata.  Naučnici sa UCLA su blizu toga: pronašli su signalni stanični put koji promovira rast dlake. U prevodu - praktično su našli način na pomoću matičnih stanica tretiraju ćelavost. U radu objavljenom 14. 8. 2017. u Nature Cell Biology , pod nazivom " Lactate dehydrogenase activity drives hair follicle stem cell activation " podrobnije objašnjavaju nalaze.  Stanice u folikulima dlake   se metabolički ponašaju malo drugačije negu druge stanice kože: glukoza se razlaže do piruvata (pirogrožđana kiselina), a taj piruvat poslije može ili da ide u mitohondrije ili da se dalje metabolizira do laktata (mliječne kiseline) p...