Shinya Yamanaka – laureat Nagrody Nobla 2012, pionier badań nad komórkami iPS
Shinya Yamanaka — laureat Nagrody Nobla 2012 i pionier badań nad komórkami iPS; jego odkrycia rewolucjonizują medycynę regeneracyjną, terapie komórkowe i badania nad starzeniem.
Shinya Yamanaka (ur. 4 września 1962 w Osace) jest japońskim lekarzem i jednym z pionierów badań nad komórkami pluripotencjalnymi. W 2012 r. otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny wspólnie z Johnem Gurdonem za odkrycie, że dojrzałe, wyspecjalizowane komórki można przeprogramować do stanu przypominającego komórki macierzyste. W 2011 r. wraz z Rudolfem Jaenischem otrzymał Wolf Prize in Medicine, a w 2012 r. był uhonorowany Millennium Technology Prize.
Życie zawodowe i stanowiska
Zajmuje się badaniami nad dorosłymi komórkami macierzystymi i ich zastosowaniami w medycynie regeneracyjnej. Jest dyrektorem Center for iPS Cell Research and Application (CiRA) oraz profesorem w Institute for Frontier Medical Sciences na Uniwersytecie w Kioto. Współpracował również z ośrodkami w Stanach Zjednoczonych — był między innymi starszym badaczem w powiązanych z UCSF Instytutach J. Davida Gladstone'a w San Francisco oraz profesorem anatomii na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco (UCSF). Yamanaka jest także związany z Międzynarodowym Towarzystwem Badań nad Komórkami Macierzystymi (ISSCR).
Odkrycie komórek iPS
W 2006 roku zespół Yamanaki opisał metodę przeprogramowywania komórek somatycznych myszy do stanu pluripotencji za pomocą wprowadzenia czterech czynników transkrypcyjnych — Oct3/4, Sox2, Klf4 i c-Myc (tzw. czynniki Yamanaki). Wyniki opublikowano w prestiżowym czasopiśmie naukowym, a rok później analogiczne podejście zastosowano do uzyskania induced pluripotent stem cells (iPS) z komórek ludzkich. Odkrycie to otworzyło nową drogę do pozyskiwania pluripotencjalnych komórek bez użycia zarodkowych komórek macierzystych, co znacznie złagodziło spory etyczne związane z badaniami nad komórkami embrionalnymi.
Znaczenie i zastosowania
- Modelowanie chorób: iPS pozwalają tworzyć komórki pacjentów z konkretnymi mutacjami, co umożliwia badanie mechanizmów chorób oraz testowanie leków in vitro.
- Leczenie i medycyna regeneracyjna: komórki iPS mają potencjał do naprawy uszkodzonych tkanek — prowadzone są badania i pierwsze próby kliniczne, między innymi w okulistyce i chorobach układu krążenia.
- Banki komórek i bezpieczeństwo: rozwijane są banki linii iPS o typach zgodności immunologicznej oraz metody zmniejszania ryzyka nowotworzenia i mutacji genomowych (np. zastosowanie bezintegracyjnych metod reprogramowania).
Wyzwania i rozwój badań
Mimo ogromnego potencjału komórek iPS, wciąż trwają prace nad poprawą wydajności i bezpieczeństwa reprogramowania. Do aktualnych wyzwań należą: ograniczenie ryzyka integracji wirusowych i mutagenezy, zwiększenie efektywności różnicowania w pożądane typy komórek oraz ocena długoterminowej stabilności i funkcjonalności komórek po transplantacji.
Nagrody i wyróżnienia
- Nagroda Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny (2012) — wspólnie z Johnem Gurdonem za odkrycia dotyczące reprogramowania komórek.
- Wolf Prize in Medicine (2011) — wraz z Rudolfem Jaenischem.
- Millennium Technology Prize (2012) — za opracowanie technologii umożliwiającej tworzenie komórek iPS.
- Wiele innych międzynarodowych wyróżnień i członkostw w akademiach naukowych.
Shinya Yamanaka pozostaje jedną z kluczowych postaci współczesnej biologii komórkowej i medycyny regeneracyjnej. Jego odkrycia przyczyniły się do zmiany paradygmatu w badaniach nad komórkami macierzystymi i nadal mają duży wpływ na rozwój terapii celowanych oraz badań translacyjnych.
Co on zrobił?
W trakcie rozwoju, embrionalne komórki macierzyste mogą przekształcić się w dowolną tkankę. Fibroblasty w skórze są jednym z typów komórek. W 2006 r. Yamanaka i jego zespół pobrali fibroblasty dorosłej myszy i w hodowli tkankowej przekształcili je z powrotem w komórki macierzyste. Zmienione komórki znane są jako "indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste" (komórki iPS). Komórki iPS przypominają embrionalne komórki macierzyste z blastocysty (embrionu znajdującego się kilka dni po zapłodnieniu).
W procedurze wykorzystano transfekcję genów związanych z komórkami macierzystymi do dorosłych fibroblastów. Transfekowane geny zawierają główne regulatory transkrypcji. Transfekcja jest zwykle wykonywana za pomocą wektorów wirusowych, takich jak retrowirusy.
Zespół wykazał, że komórki iPS były pluripotentne (zdolne do wytworzenia wszystkich linii komórkowych organizmu). Wkrótce wyhodowano myszy, które zawierały komórki iPS. W 2007 r. on i jego zespół wygenerowali komórki iPS z ludzkich dorosłych fibroblastów, ponownie będąc pierwszą grupą, która tego dokonała. Głównym zastosowaniem medycznym będzie zastępowanie wadliwych lub uszkodzonych tkanek u ludzi. Obecnie nie jest to jeszcze możliwe. Dostępna jest niezależna ocena tej dziedziny.
Pytania i odpowiedzi
Q: Kim jest Shinya Yamanaka?
O: Shinya Yamanaka jest japońskim lekarzem, który bada dorosłe komórki macierzyste.
P: Jaką nagrodę otrzymał w 2012 roku?
O: W 2012 roku otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny.
P: Z kim Yamanaka dzielił Nagrodę Wolfa w dziedzinie medycyny?
O: W 2011 roku dzielił Nagrodę Wolfa w dziedzinie medycyny z Rudolfem Jaenischem.
P: W jakiej organizacji Yamanaka jest obecnym prezydentem?
O: Yamanaka jest obecnym prezesem Międzynarodowego Towarzystwa Badań nad Komórkami Macierzystymi (ISSCR).
P: Gdzie Yamanaka jest profesorem?
O: Yamanaka jest profesorem na Uniwersytecie w Kioto, Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco (UCSF) oraz w Instytucie Nauk Medycznych Granic.
P: Czym jest Centrum Badań i Zastosowań Komórek iPS?
O: Center for iPS Cell Research and Application to instytut badawczy zajmujący się badaniami nad komórkami macierzystymi, w szczególności indukowanymi pluripotencjalnymi komórkami macierzystymi (iPSC).
P: Z kim Yamanaka wygrał nagrodę Millennium Technology Prize?
O: Yamanaka zdobył Millennium Technology Prize w 2012 roku razem z Linusem Torvaldsem.
Przeszukaj encyklopedię