iPS эс нөхөн сэргээх эмчилгээнээс авахуулаад анагаах ухаан, эмийн үйлдвэрлэл, биотехнологийн салбарт ихээхэн найдлага төрүүлж байгаа боловч түүнд тулгуурласан судалгаа дөнгөж эхлэлийн шатандаа байна. Эхний шатанд тулгамдаж буй асуудал нь "эсийн төрөлжилт" буюу iPS эс болон үр хөврөлийн үүдэл эс янз бүрийн эд эрхтний эст хэрхэн хувирах механизмыг тодорхойлох явдал юм. Киото их сургуулийн эрдэмтэд iPS эсийг хулганы хөлөнд тарьж туршсан байна. Туршилтын үед хулганы хөлөнд үүссэн томоохон хэмжээний булдруун доторхи эд эсийн бүтэц аймшигтай гэж хэлэхэд хилсдэхгүй байв.
Хэдийгээр ердийн мэт харагдах эсүүд байх боловч нарийвчлан судлаж үзвэл булдруун дотор булчин, яс, хоол боловсруулах эрхтэн, судас, өөх, цусны улаан бөөмийн эсүүд холилдон үүссэн байв. Энэ нь эсийн төрөлжилт ямар ч жолоодлогогүй явагдаж байгаагийн илрэл юм. Төрөлжилтийн механизм нь энэ чиглэлийн судалгаанд хамгийн чухал бөгөөд түүний нууцыг тайлсан хүн дараагийн нобелийн шагналтан байх магадлал туйлын өндөр байх болно гэдгийг Яманака Шинья ч хэлж байв. Тэгвэл энэ чиглэлд сүүлийн үед хийгдсэн зарим судалгаа тодорхой хэмжээний үр дүнд хүрчээ. Үүнд юун түрүүнд планариа (Planaria) хэмээх амьтаны өвөрмөц шинж чанар баримжаа болж iPS эсийн төрөлжилттэй сонирхолтой байдлаар холбогдсон байна.
Планариа нь давстай болон цэнгэг устай гол мөрөн, нуур цөөрөмд амьдардаг зөөлөн биетэн юм. Түүний биеийг таслан хуваахад тус тусдаа бие даан амьдрах чадвараа хадгалж чаддагаараа онцлогтой ажээ. Планариаг 3 хэсэгт хуваавал амьд хэвээр байх бөгөөд 2 хоногийн дараа толгой хэсгээс сүүл ургах, сүүл хэсгээс нүд ургах зэргээр 3 тусдаа планариаг үүсгэнэ. Киото их сургуулийн Акио Кёоказугийн судалгаагаар түүний биед үүдэл эс их хэмжээгээр агуулагдаж байгааг тогтоожээ. Энэ нь нөгөө талаас байгалийн iPS эс юм. Планариагийн хуваагдсан бие дахин сэргэж, амьдрах чадварын нууц нь уг эст байв.
Планариа нь эрдэмтэдийн 100 гаруй жилийн турш тайлж чадаагүй өөр нэгэн нууцыг агуулдаг. Генийн судалгаагаар нобелийн шагнал хүртсэн, америкийн амьтан судлаач Томас Морган планариагийн хуваагдсан хэсгүүдийн яг хэрэгтэй хэсэгт хэрэгтэй эрхтнүүд ургаж байгаад анхаарлаа хандуулжээ. Планариагийн биеийг яаж ч хуваахад хуваагдахаас өмнө толгойруу чиглэж байсан хэсгээс шинэ толгой, сүүлрүү чиглэж байсан хэсгээс сүүл тус тус ургаж байв. Морган планариаг урт, өргөний дагуу, дунд хэсгээс гурвалжлан тайрах гэх мэтчилэн 200 гаруй хэлбэрээр хувааж үзжээ. Гэвч хариултыг олж чадаагүй байна.
Тэгвэл түүнээс хойш 100 гаруй жилийн дараа японы эрдэмтэн Ханада Ара нууцыг нээж, хуваагдсан биеэс хоёр толгойтой планариа үүсгэжээ. Өөрөөр хэлбэл сүүл байрлах хэсэгт хоёрдахь толгойг үүсгэсэн байна. Энэ нь эсийн төрөлжилтийн нууцыг танин мэдсэний үр дүн юм. Планариагийн биед hedgehog хэмээх уураг байв. Бие доторхи уг уургийн урсгал толгой хэсгээс сүүл рүү чиглэх бөгөөд таслагдсан биеийн сүүл хэсэгт уураг цугларах учир сүүл үүсэхэд голлон нөлөөлж байв. Нөгөө талаас толгой хэсэгт үүсэх уургийн тасалдал нь шинээр толгой үүсэх нөхцөл болж байгааг тогтоожээ. Ханада уургын урсгалыг зохиомлоор зогсоож, хоёр толгойтой планариа үүсгэсэн байна. Үүнтэй яг адил зарчим iPS эсийн төрөлжилтөд нөлөөлдөг байна.
Өнөөдөр Киото их сургуулийн iPS эсийн судалгааны төвд 200 гаруй хүн ажиллаж байна. Тус төв зүрх, мэдрэл, яс, цус, элэг зэрэг 7 төрлийн судалгааны хэсэгт хуваагдаж байна. Булчингийн судалгааны хэсгийн Сакурай Хидэтоши өнгөрөгч 2012 оны 10-р сард aktivinA хэмээх уургийн тусламжтайгаар iPS эсээс булчингийн завсрын эс үүсгэж чадсан байна. Тэрээр уг уургийг iPS эст суулгаж туршихад 7 хоногийн дараа билчингийн эс үүсэв. Харин aktivinA уургийн концентрацийг бага зэрэг нэмэгдүүлж туршихад огт өөр эс, элэгний эсийг үүсгэх завсрын эс үүссэн байна.
Өөрөөр хэлбэл ямар төрлийн эс үүсэх буюу эсийн төрөлжилт нь уургийн агууламжаас хамаардаг байна. Эсийн гадаргад наалдах уургийн агууламжаас хамаарч химийн тодорхой бодис эст нэвтэрнэ. Түүнээс хамааран эсийн цөмд байрлах тодорхой генүүд өдөөгддөг байна. Хүн болон амьтны үр хөврөлийн эс ч мөн адил хуваагдлын явцад төрөлжих механизм уургийн төрөл болон агууламжаас хамаардаг байна. Хүний биед янз бүрийн эрхтний эсүүд тодорхой дарааллаар үүсдэг (төрөлждөг). Үүний нууц нь мөн адил уураг бөгөөд түүний концентрацийн өөр өөр байдал нь эртхнүүдийн эс үүсгэх дарааллыг шийддэг байна.
Гэхдээ үүгээр төрөлжилтийн асуудал бүрэн шийдэгдэхгүй ажээ. Үр хөврөлийн эсээс биеийн янз бүрийн эрхтнүүд бүрэн бүрэлдэх процесийг аварга модтой зүйрлэж болно. Модны үр болох үр хөврөлийн эсээс янз бүрийн салаа мөчир ургаж, эцэстээ 200 өөр төрлийн эст хувирдаг. Зарим салаа нь шууд ямар нэгэн эрхтний эст хүрэх бол зарим нь завсрын эсүүд үүсгэж, тэр нь цааш хуваагдах замаар олон салаа мөчир үүсгэж байж эрхтэн болон бүрэлдэнэ. Шүдний паалангийн материал уруулын хучуур эстэй тун ойролцоо төрөл. Хумсны эс булчирхайн эстэй нэг адил мөчрөөс салбарлах бол элэг болон гэдэсний эс мөн адил нэг мөчрөөс үүсдэг.
Сакурайн үүсгэсэн булчингийн эс нь дотроо мөгөөрсний эс агуулах учир дахин хэдэн мөчир дамжиж байж цэвэр булчингийн эс үүсгэж чадах юм. Гэхдээ модны гол мөчрөөс шууд салбарлах зарим эрхтний эсийг амжилттай үүсгээд байна. Кэёо их сургуулийн Фүкүда Кэйичи iPS эсээс зүрхний эсийг гаргаж авчээ. Тэрээр хулганы үр хөврөлийн эсийн хөгжлийн явцад зүрхний эс үүсэх процесийг ажигласан байна. Зүрх бүрэлдэж эхэлснээс хойш 7.5 өдрийн дараа noggin хэмээх уураг ажиглагдсан боловч бараг хагас өдөртөө алга болжээ. Дараа нь wint уураг ажиглагдаж зүрх бага багаар хэлбэржиж эхлэв. 10 дахь өдрөөс G-csf уураг ажиглагдаж, зүрхний булчингийн эсийн хөгжилт огцом нэмэгдсэн байна.
Фүкүда яг адил дараалаар шаардагдах уургуудыг iPS эст суурилуулснаар булчингийн эс үүсгэжээ. Тэр ч байтугай үүссэн булчингийн эс цохилох хөдөлгөөн хийж байв. Ямар нэгэн эрхтний эс үүсгэхийн тулд зөв уургийг зөв цагт нь зөв хэмжээгээр эст өгөх шаардлагатай ажээ. Судалгаагаар ихэнх эрхтэн үүсэхэд 4 бүлгийн уураг шаардлагатай болохыг тогтоожээ. Энэ төрлийн судалгааны үр дүн одоогоор туршилтын эхлэлтийн шатандаа байгаа юм. Фүкүдагийн үүсгэсэн зүрхний булчингийн эсийг хулганы зүрхэнд амжилттай суулгаад байна. Мөн iPS эсээс нүдний эвэрлэг үүсгэх туршилт амжилттай хэрэгжиж, ойрын жилүүдэд өвчтнүүдэд шилжүүлэн суулгах хэмжээнд хүргэхээр төлөвлөгдөж байна.
эх сурвалж, NHK
Анагаах ухаан
0 сэтгэгдэл:
Сэтгэгдэл үлдээх