Istraživači sa Instituta Francis Crick po prvi put su identifikovali matične ćelije u ljudskom timusu. Ove ćelije predstavljaju potencijalnu novu metu za razumevanje imunoloških bolesti i raka i kako da se ojača imuni sistem.
Timus je žlezda koja se nalazi u prednjem delu grudnog koša, mesto gde timociti (ćelije u timusu) sazrevaju u T ćelije, specijalizovane imune ćelije ključne za borbu protiv bolesti. Timus ima jedinstvenu i složenu 3D strukturu, uključujući epitel (oblog ćelija koji može da vodi sazrevanje T ćelija) koji formira mrežu kroz ceo organ i oko timocita.
Pošto je relativno nepristupačan i smanjuje se sa godinama – i pošto je njegova funkcija otkrivena pre samo nekoliko decenija – timus je istražen samo u kratkom vremenskom periodu u poređenju sa drugim organima. Do sada su naučnici verovali da ne sadrži „prave“ epitelne matične ćelije, već samo progenitore koji nastaju u fetalnom razvoju.
Međutim, ovi nalazi, objavljeni u Developmental Cell , po prvi put pokazuju prisustvo samoobnavljajućih matičnih ćelija, koje dovode do epitelnih ćelija timusa koji upućuju timocite da postanu T ćelije. Ovo sugeriše da timus igra važnu, regenerativnu ulogu nakon detinjstva, što bi se moglo iskoristiti za jačanje imunološkog sistema.
Tokom svojih eksperimenata, istraživači su ispitivali ove matične ćelije na osnovu ekspresije specifičnih proteina u ljudskom timusu. Oni su identifikovali niše matičnih ćelija (oblasti gde su matične ćelije grupisane) na dve lokacije u timusu: ispod kapsule organa, ili spoljašnjeg sloja, i oko krvnih sudova u meduli, centralnom delu.
Oni su pokazali da matične ćelije timusa doprinose životnoj sredini tako što proizvode proteine ekstracelularnog matriksa, koji funkcioniše kao njihov sopstveni sistem podrške.
Koristeći najsavremenije tehnike za mapiranje ekspresije gena u pojedinačnim ćelijama i delovima tkiva, otkrili su da ove matične ćelije, nazvane polikeratinske ćelije, eksprimiraju različite gene omogućavajući im da dovedu do mnogih tipova ćelija za koje se ranije nije smatralo da imaju zajedničko poreklo. Mogu se razviti u epitelne, kao i mišićne i neuroendokrine ćelije, naglašavajući važnost timusa u hormonskoj regulaciji.
Istraživači su izolovali polikeratinske matične ćelije u posudi i uspeli su da pokažu da se matične ćelije timusa mogu ekstenzivno proširiti. Oni su pokazali da se sve složene ćelije u epitelu timusa mogu proizvesti iz jedne matične ćelije, naglašavajući izuzetan, a ipak neiskorišćen regenerativni potencijal.
Roberta Ragazzini, postdoktorska istraživačka saradnica na Crick and UCL, i prvi autor, rekla je: „Paradoksalno je da se matične ćelije u timusu – organu koji se smanjuje u veličini kako starimo – regenerišu isto koliko i one u koži – organ koji se menja svake tri nedelje. Činjenica da matične ćelije stvaraju toliko različitih tipova ćelija nagoveštava fundamentalnije funkcije timusa u odraslom dobu.“
Podrazumeva se da je aktivnost timusa strogo regulisana kod odraslih, pružajući dovoljnu imunološku podršku za borbu protiv infekcija, ali ne prelazi u stepenu napada na sopstvene ćelije tela.
Međutim, kod određenih ljudi timus ne radi kako treba ili im je imunološki sistem smanjen. Današnji nalazi sugerišu da bi u ovim slučajevima moglo biti od pomoći stimulisanje matičnih ćelija da ponovo rastu timus i podmlađuju njihov imuni sistem.
Paola Bonfanti, viši vođa grupe u laboratoriji za biologiju epitelnih matičnih ćelija i regenerativnu medicinu u Cricku, rekla je: „Ovo istraživanje je ključna promena u našem razumevanju zašto imamo timus sposoban za regeneraciju. Postoji toliko važnih implikacija stimulacije timus da proizvodi više T ćelija, kao što je pomaganje imunološkom sistemu da reaguje na vakcinacije kod starijih ili poboljšanje imunološkog odgovora na rak.“
Istraživači će sledeće proučavati svojstva matičnih ćelija timusa tokom života i kako da manipulišu njima za potencijalne terapije.
