Shinya Yamanaka — Nobel-díjas őssejtkutató, az iPS-sejtek úttörője
Shinya Yamanaka — Nobel-díjas őssejtkutató; az iPS-sejtek úttörője, kutatásai forradalmasítják a regeneratív orvostudományt és új terápiás lehetőségeket teremtenek.
Shinya Yamanaka (született 1962. szeptember 4-én Oszakában) japán orvos és kutató, aki forradalmasította az őssejtbiológiát. John Gurdonnal együtt 2012-ben megkapta a fiziológiai vagy orvosi Nobel-díjat az érett sejtek pluripotens állapotba való visszaprogramozásának felfedezéséért. Az orvostudományi Wolf-díjat 2011-ben Rudolf Jaenischgel együtt; a Millenniumi Technológiai Díjat pedig 2012-ben Linus Torvaldsszal együtt nyerte el. Yamanaka több további nemzetközi elismerést is kapott munkájáért.
Korai pálya és kutatói irányváltás
Yamanaka eredetileg orvosi képzésben részesült és klinikai gyakorlatot is végzett. Klinikusi tapasztalatai után a molekuláris és fejlődésbiológiai alapkutatások felé fordult, mert a gyógyítás új lehetőségeit kereste. Kutatói pályáján az érett sejtek visszaprogramozásának módszerére és az ezekből nyerhető őssejtek gyakorlati alkalmazására koncentrált.
Az iPS-sejtek felfedezése
2006-ban Yamanaka és csapata bemutatta, hogy néhány meghatározott transzkripciós faktor bevezetésével érett differenciált sejteket vissza lehet programozni olyan állapotba, amely hasonló a korai embrionális őssejtekhez. Ezeket a sejteket Yamanaka az angol elnevezés alapján induced pluripotent stem (iPS) sejteknek nevezte. A klasszikus négy faktor, amelyet az eredeti kísérletekben alkalmaztak: Oct3/4, Sox2, Klf4 és c-Myc. Az áttörés lehetővé tette, hogy embriók felhasználása nélkül, a páciens saját sejtjeiből pluripotens sejtek legyenek előállíthatók.
Kutatás, alkalmazások és kihívások
- Alkalmazási területek: az iPS-sejtek lehetővé tették betegségek modellezését laboratóriumban, gyógyszertesztelést, valamint sejtterápiás kutatásokat (például retina-regenerációs vizsgálatok). A felfedezés alapját képezte több klinikai kezdeményezésnek Japánban és nemzetközi szinten.
- Biztonsági kérdések: az eredeti módszerekben használt c-Myc onkogén és a vírusos génbeépítés miatt kezdetben voltak aggodalmak a daganatképződéssel és a genom stabilitásával kapcsolatban. Azóta fejlődtek nem integráló és biztonságosabb reprogramozási technikák (például átmeneti mRNS-, fehérje- vagy kis molekulás módszerek) a klinikai alkalmazhatóság javítása érdekében.
- Transzlációs munka: Yamanaka és csoportja nemcsak az alapkutatást folytatta, hanem aktívan dolgozik a biztonságosabb, ipari és klinikai alkalmazások felé vezető módszerek kidolgozásán is.
Foglalkozások és vezető pozíciók
Yamanaka az iPS-sejtek kutatásával és alkalmazásával foglalkozó központ igazgatója és a Kiotói Egyetem Orvostudományi Határtudományi Intézetének professzora. Emellett a kaliforniai San Franciscóban található, az UCSF-hez tartozó J. David Gladstone Institutes vezető kutatója, valamint a San Franciscó-i Kaliforniai Egyetem (UCSF) anatómiaprofesszora. Yamanaka a nemzetközi őssejtkutató közösség egyik kiemelkedő alakja, és munkájával jelentősen hozzájárult az őssejtterápiák kutatásának előmozdításához.
Hatás és örökség
Yamanaka felfedezése alapjaiban változtatta meg az őssejtbiológiát és megnyitotta az utat a személyre szabott medicina, a betegségek modellezése és új gyógyszerek fejlesztése előtt. Munkája etikai vitákat is enyhített, mivel az iPS-sejtek előállítása nem igényel embriók elpusztítását. Ugyanakkor a klinikai bevezetésig még fontos technikai és biztonsági kérdések megoldása szükséges, amelyeken Yamanaka és a nemzetközi kutatóközösség intenzíven dolgozik.
Mit csinált
A fejlődés során az embrionális őssejtek bármilyen szövetté alakulhatnak. A bőrben található fibroblasztok a sejtek egyik típusa. 2006-ban Yamanaka és csapata felnőtt egér fibroblasztokat vett, és szövetkultúrában őssejtekké alakította vissza őket. A megváltozott sejteket "indukált pluripotens őssejteknek" (iPS-sejtek) nevezik. Az iPS-sejtek olyanok, mint a blasztocisztából (a megtermékenyítés után néhány nappal keletkező embrióból) származó embrionális őssejtek.
Az eljárás során néhány őssejt-asszociált gént transzfektáltak a felnőtt fibroblasztokba. A transzfektált gének közé tartoznak a mester transzkripciós szabályozók. A transzfekciót általában vírusvektorokkal, például retrovírusokkal végzik.
A csapat ki tudta mutatni, hogy az iPS-sejtek pluripotensek (képesek a szervezet összes sejtvonalának létrehozására). Hamarosan olyan egereket tenyésztettek, amelyekben iPS-sejtek voltak. 2007-ben ő és csapata emberi felnőtt fibroblasztokból generált iPS-sejteket, ismét az első csoportként. A fő orvosi alkalmazás a hibás vagy sérült emberi szövetek pótlása lesz. Ez jelenleg nem áll rendelkezésre. Erről a területről független értékelés áll rendelkezésre.
Kérdések és válaszok
Q: Ki az a Shinya Yamanaka?
V: Shinya Yamanaka egy japán orvos, aki felnőtt őssejteket kutat.
K: Milyen díjat kapott 2012-ben?
V: 2012-ben megkapta az élettani vagy orvosi Nobel-díjat.
K: Kivel osztozott Yamanaka az orvosi Wolf-díjon?
V: 2011-ben megosztotta a Wolf-díjat az orvostudományban Rudolf Jaenisch-sel.
K: Melyik szervezet jelenlegi elnöke Yamanaka?
V: Yamanaka a Nemzetközi Őssejtkutató Társaság (ISSCR) jelenlegi elnöke.
K: Hol professzor Yamanaka?
V: Yamanaka a Kiotói Egyetem, a San Franciscó-i Kaliforniai Egyetem (UCSF) és az Institute for Frontier Medical Sciences professzora.
K: Mi az a Center for iPS Cell Research and Application?
V: A Center for iPS Cell Research and Application egy kutatóintézet, amely az őssejtkutatásra, különösen az indukált pluripotens őssejtekre (iPSC) összpontosít.
K: Kivel együtt nyerte el Yamanaka a Millenniumi Technológiai Díjat?
V: Yamanaka 2012-ben Linus Torvaldsszal együtt nyerte el a Millenniumi Technológiai Díjat.
Keres