Šinja Jamanaka — Nobela prēmijas laureāts un iPS cilmes šūnu pētnieks
Šinja Jamanaka (dzimis 1962. gada 4. septembrī Osakā) ir japāņu ārsts un šūnu biologs, kurš ieguva starptautisku atzinību par pieaugušo šūnu pāriešanu uz pluripotento stāvokli. Viņš kopā ar Džonu Gērdonu 2012. gadā saņēma Nobela prēmiju fizioloģijā vai medicīnā par atklājumiem, kas parādīja, ka nobriedušas šūnas var tikt pārprogrammētas un atgrieztas uz pluripotentu stāvokli. Jamanaka 2011. gadā kopā ar Rūdolfu Janišu saņēma Volfa balvu medicīnā, bet 2012. gadā — Tūkstošgades tehnoloģiju balvu kopā ar Linusu Torvaldsu.
Atklājums un nozīme
Jamanakas galvenais ieguldījums ir inducēto pluripotento cilmes šūnu (iPS šūnu) tehnoloģijas izstrāde. 2006. gadā viņa grupa ziņoja, ka pieaugušas ādas fibroblastu šūnas var tikt pārprogrammētas uz pluripotentu stāvokli, ieviešot četras transkripcijas faktoru kombinācijas — Oct3/4, Sox2, Klf4 un c-Myc (bieži sauktas par "Jamanakas faktoriem"). Šīs iPS šūnas uzvedas līdzīgi embrionālajām cilmes šūnām, kas nozīmē, ka tās var diferencēties daudzās dažādās šūnu līnijās.
Praktiskā nozīme un izaicinājumi
Atklājums radīja jaunas iespējas biomedicīnā: iPS šūnas ļauj izstrādāt slimību modeļus, veikt zāļu testēšanu, kā arī pētīt personības bāzētu šūnu terapiju bez embrionālo cilmes šūnu izmantošanas ētiskajām problēmām. Tajā pašā laikā tika identificēti drošības jautājumi — īpaši saistībā ar potenciālo onkogenitāti (piemēram, c‑Myc izmantošana) un ģenētiskajām izmaiņām, ko var izraisīt vektoru integrācija genomā. Kopš sākotnējiem pētījumiem attīstītas uzlabotas metodes (piemēram, neintegrējoši vektori, mRNS piegāde, small-molecule pieejas), kas samazina riskus un virza jomu tuvāk klīniskajām pielietošanas iespējām.
Karjera un vadība
Jamanaka vada iPS šūnu pētniecības un pielietojuma centru un ir profesors Kioto Universitātes Robežmedicīnas zinātņu institūtā. Viņš ir arī vecākais pētnieks saistītajā J. Deivida Gladstona institūtā Sanfrancisko (UCSF) un anatomijas profesors Kalifornijas Universitātē Sanfrancisko (UCSF). Papildus viņš ir aktīvi iesaistīts starptautiskās pētniecības kopienas darbā — Jamanaka ir bijis un ir iesaistīts Starptautiskās cilmes šūnu pētniecības biedrības (ISSCR) aktivitātēs, tostarp tās vadībā.
Atzinība un ietekme
Par saviem atklājumiem Jamanaka saņēmis vairākas nozīmīgas balvas un godalgotas nominācijas, un viņa darbs būtiski ietekmējis cilmes šūnu bioloģijas, reģeneratīvās medicīnas un farmakoloģijas attīstību. Jamanakas atklājums ir mainījis izpratni par šūnu identitāti un plastiskumu, radot jaunas pētniecības līnijas un veicinot plašas starpdisciplināras sadarbības starp bioloģiem, klīnicistiem un inženieriem.
Pielietojumi nākotnē
iPS tehnoloģijas potenciālās pielietošanas jomas ietver personalizētas šūnu terapijas, audu atjaunošanu, iedzimtu un iegūtu slimību modeļus, kā arī drošāku jaunu zāļu attīstību. Lai gan klīniskā ieviešana prasa papildu drošības un efektivitātes pārbaudes, progress pēdējā desmitgadē — ieskaitot risinājumus drošības problēmām un uzlabotas diferenciācijas protokolus — padara iPS bāzētas pieejas arvien reālākas pacientu ārstēšanā.
Šinja Jamanaka turpina aktīvi vadīt pētniecību, popularizēt atklāto metožu translāciju klīniskajos pētījumos un sniegt ieguldījumu diskusijām par ētiku un regulējumu, kas saistīti ar cilmes šūnu izmantošanu. Viņa darbs ir izrādījies viens no svarīgākajiem pagriezieniem mūsdienu reģeneratīvajā medicīnā.
Ko viņš darīja
Attīstības gaitā embrionālās cilmes šūnas var pārvērsties jebkurā audā. Viens no šūnu veidiem ir ādas fibroblasti. Jamanaka un viņa komanda 2006. gadā ņēma pieaugušo peļu fibroblastus un audu kultūrā pārvērta tos atpakaļ cilmes šūnās. Izmainītās šūnas ir pazīstamas kā "inducētās pluripotentās cilmes šūnas" (iPS šūnas). iPS šūnas ir līdzīgas embrionālajām cilmes šūnām no blastocistām (embrijs dažas dienas pēc apaugļošanas).
Procedūrā izmantoja dažu ar cilmes šūnām saistītu gēnu transfekciju pieaugušos fibroblastos. Transfekētie gēni ietver galvenos transkripcijas regulatorus. Transfekciju parasti veic, izmantojot vīrusu vektorus, piemēram, retrovīrusus.
Komanda varēja pierādīt, ka iPS šūnas ir pluripotentas (spēj ģenerēt visas ķermeņa šūnu līnijas). Drīz viņi izaudzēja peles, kurās bija iPS šūnas. 2007. gadā viņš un viņa komanda radīja iPS šūnas no cilvēka pieaugušo fibroblastiem, kas atkal bija pirmā grupa, kas to paveica. Galvenais pielietojums medicīnā būs bojātu vai bojātu audu aizstāšana cilvēkiem. Pašlaik tas nav pieejams. Ir pieejams neatkarīgs šīs jomas novērtējums.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir Shinya Yamanaka?
A: Shinya Yamanaka ir japāņu ārsts, kurš pēta pieaugušo cilmes šūnas.
J: Kādu balvu viņš saņēma 2012. gadā?
A: 2012. gadā viņš saņēma Nobela prēmiju fizioloģijā vai medicīnā.
J: Ar ko Jamanaka dalīja Volfa balvu medicīnā?
A: Volfa balvu medicīnā viņš 2011. gadā saņēma kopā ar Rūdolfu Janišu.
J: Kādas organizācijas pašreizējais prezidents ir Jamanaka?
A.: Jamanaka ir pašreizējais Starptautiskās Cilmes šūnu pētniecības biedrības (ISSCR) prezidents.
J: Kur Jamanaka ir profesors?
A: Jamanaka ir Kioto Universitātes, Kalifornijas Universitātes Sanfrancisko (UCSF) un Robežmedicīnas zinātņu institūta profesors.
J: Kas ir iPS šūnu pētniecības un izmantošanas centrs?
A.: iPS šūnu pētniecības un pielietojuma centrs ir pētniecības institūts, kas nodarbojas ar cilmes šūnu, īpaši inducēto pluripotento cilmes šūnu (iPSC), pētniecību.
J: Ar ko Yamanaka kopā ieguva Tūkstošgades tehnoloģiju balvu?
A: Yamanaka ieguva Tūkstošgades tehnoloģiju balvu 2012. gadā kopā ar Linusu Torvaldsu.
