למצבים נפוצים כגון הפרעות עיכול וצרבת, כמו גם כיבים פפטי, דלקת קיבה אוטואימונית וסרטן הקיבה והוושט יש דבר אחד במשותף – הם כרוכים בהפרעות בפעילות התקינה של תאים פריאטליים (PC) בקיבה, התאים היחידים בגוף שמייצרים חומצה. למרות חשיבותם הרפואית, מעט ידוע על המסלולים המולקולריים והגנטיים המכוונים את היצירה וההבשלה של מחשבים אישיים מתאי גזע.
בחיפוש אחר תובנות חדשות על דור המחשבים האישיים, חוקרים ממכללת ביילור לרפואה ומוסדות משתפים פעולה זיהו את הגנים שבאו לידי ביטוי מועדף על ידי מחשבי PC מתעוררים כדי להנחות את התפתחותם. הם גילו 'תוכנית אימון' המניעה פיתוח PC מתאי גזע והבשלה לאחר מכן לתאים פעילים מפרישי חומצה. פורסם ב תא גזע של תאהממצאים יכולים להוביל לאסטרטגיות חדשות לוויסות תפקוד המחשב בהגדרות מחלות שונות.
מחשבים אישיים מפרישים חומצה הידרוכלורית, המייצרת את הסביבה החומצית החזקה בקיבה עם השפעות מועילות, כגון הרג חיידקים במזון מזוהם, הקלה על עיכול המזון וקידום ספיגת מינרלים כולל פוספט, סידן וברזל. אבל חומצה יכולה להיות גם מסוכנת, ולגרום למצבים מרפלוקס, כיב פפטי ועד לדימומים בקיבה שעלולים להיות מסכני חיים".
ד"ר ג'ייסון מילס, מחבר מקביל, פרופסור מוכשר לרפואה הרמן בראון – גסטרואנטרולוגיה ומנהל שותף של המרכז הרפואי למחלות עיכול בטקסס (DDC) בביילר
מחקר כיצד נוצרים תאים אלה יכול לעזור למדענים להבין מצבים שבהם הקיבה מפסיקה לייצר מחשבים אישיים, מה שמביא לקיבה נטולת חומצות המקדמת סרטן קיבה. או להיפך, מצבים שבהם הקיבה מייצרת יותר מדי מחשבים ויותר מדי חומצה.
"הצעד הראשון שלנו היה לייצר מספיק מחשבי PC כדי ללמוד את הפיתוח וההתבגרות שלהם", אמרה שותפה למחברת הראשונה של המחקר, ד"ר Mahliah Adkins-Threats, סטודנטית לתואר שני במעבדת מילס בזמן שעבדה על הפרויקט הזה. "מחשבי PC הם ארוכים (כחודשיים), ולכן היינו צריכים מערכת שתאפשר לנו לאפיין את תהליך הבידול של המחשב האישי בזמן קצר יותר".
החוקרים עבדו עם מודל עכבר שבו חיסלו מחשבים אישיים קיימים. "זה גרם לייצור של תאים חדשים שבהם הצלחנו ללכוד הצצה ראשונה לשלבים המולקולריים והמורפולוגיים המעורבים כאשר תאים באפיתל הקיבה מתחייבים להפוך למחשבים אישיים ואז מתבגרים", אמר אדקינס-איומים.
באמצעות רצף RNA חד-תא, טכניקה לזיהוי הגנים המובעים על ידי תא, הצוות זיהה אילו גנים התאים מפעילים או מכבים ככל שהם הפכו למחשבים בוגרים יותר.
החוקרים גילו שמכל הגנים המובעים על ידי התאים, קיים אחד, קולטן גמא הקשור לאסטרוגן (ERRγ), גן המעורב בוויסות חילוף החומרים של התא, שבא לידי ביטוי הן בתאים פריאטלים צעירים מאוד והן בתאים פריאטלים מתפקדים במלואם. ERRγ הספיק כדי שהתאים יתפתחו למחשבים אישיים.
"תאי PC Progenitor שהיו מחויבים לבטא ERRγ, נועדו להפוך בסופו של דבר למחשבים בוגרים", אמר מילס, חבר ומנהל שותף לחינוך לסרטן במרכז Dan L Duncan Comprehensive Cancer. "הממצאים שלנו מצביעים על כך ש-ERRγ אחראי לוויסות ההתמיינות וההתבגרות של המחשבים האישיים המפרישים חומצה אלה."
"חשוב, כאשר מחקנו את Esrrg גן באפיתל הקיבה, חלקי קיבה שלמים חסרו לחלוטין תאי שושלת PC, מה שמצביע על כך שהגן הזה זה לא רק מספיק אלא גם נדרש לתאי גזע להתחייב לשושלת ה-PC", אמר אדקינס-Threats. "אנו רואים ב-ERRγ כ'מאמן' של תאי גזע צעירים אלה; זה הגן היחיד שמתזמר את הדינמיקה של המסלולים המטבוליים שמעצבים תאי גזע למחשבים בוגרים לחלוטין".
מחקר זה נתמך על ידי המענקים הבאים: National Science Foundation-Graduate Research Fellowship Program DGE-2139839/1745038, כמו גם מענקים מרובים מהמכוני הבריאות הלאומיים כולל: T32 DK077653, T32 GM007067, פרס פיילוט מטעם NIDDK DDC (P30 DK56338), NIDDK R01 DK094989 ו-DK110406 ו-NCI R01 CA239645.
