Molekulárna podstata pluripotencie neoblastov a jej využitie v regeneratívnej medicíne

Abstract

Planárie sú výnimočným modelom pre štúdium pluripotentných kmeňových buniek, keďže na rozdiel od ostatných organizmov obsahujú pluripotentné kmeňové bunky aj v dospelosti. Tie majú schopnosť regenerovať všetky bunkové typy v tele. Tento proces prebieha prostredníctvom epigenetického preprogramovania, ktoré zahŕňa kľúčové kroky ako odstránenie represívnych epigenetických značiek, zvýšenie aktivačných značiek, obnovenie bivalentných promótorov a aktiváciu piRNA cesty. Tento mechanizmus preprogramovania je podobný spôsobu tvorby indukovaných pluripotentných kmeňových buniek (iPSC) u cicavcov, vrátane človeka. Indukcia pluripotentnosti iPSC z diferencovaných buniek využíva štyri transkripčné faktory - Oct3/4, Sox2, Klf4 a c-Myc, ktoré menia štruktúru chromatínu a umožňujú expresiu génov potrebných pre pluripotenciu. Na základe týchto zistení bol navrhnutý hypotetický model pre navrátenie diferencovaných buniek späť do pluripotentného stavu. Verím, že ďalší výskum v oblasti procesov regulujúcich pluripotenciu neoblastov poskytne užitočné nástroje pre regeneratívnu medicínu a liečbu ľudských ochorení.

Planarians represent an exceptional model for studying pluripotent stem cells, as unlike most organisms, they retain pluripotent stem cells even in adulthood. These cells have the ability to regenerate all cell types in the body. This process occurs through epigenetic reprogramming, which involves key steps such as the removal of repressive epigenetic marks, the increase of activating marks, the restoration of bivalent promoters, and the activation of the piRNA pathway. This reprogramming mechanism resembles the process of generating induced pluripotent stem cells (iPSCs) in mammals, including humans. The induction of pluripotency in iPSCs from differentiated cells involves four transcription factors-Oct3/4, Sox2, Klf4, and c-Myc-which alter chromatin structure and enable the expression of genes required for pluripotency. Based on these findings, a hypothetical model has been proposed for reverting differentiated cells back to a pluripotent state. I believe that further research into the mechanisms regulating neoblast pluripotency will provide valuable tools for regenerative medicine and the treatment of human diseases.