Tania Rozario, adiunkt na Wydziale Genetyki i członkini Centrum Chorób Tropikalnych i Wschodzących Globalnych, otrzymała niedawno grant na nasiona z funduszu Hypothesis Fund na opracowanie nowego podejścia do zaawansowanych badań nad tasiemcami. Jej wrodzona dociekliwość i chęć stawiania czoła trudnym pytaniom doprowadziła do tego momentu.

Jako dziecko w Malezji Rozario była zafascynowana otaczającym ją światem. Jej zainteresowania rozwinął dziadek, który był botanikiem-amatorem i nauczycielem przedmiotów ścisłych. Po przeczytaniu o NASA w czasopiśmie naukowym dla dzieci napisała do nich list. Chęć nawiązania z nią kontaktu zainspirowała ją do postrzegania nauki jako prawdziwego wyboru kariery.

„Od najmłodszych lat miałam kontakt z nauką” – powiedziała Rozario. „Ale największy wpływ na moją decyzję o zostaniu naukowcem miały badania licencjackie”.

Zanim zapisała się na studia podyplomowe na Uniwersytecie Wirginii, wiedziała, że ​​chce studiować regenerację. Skoncentrowała się na biologii rozwoju i embriologii, ponieważ potrzebowała solidnych podstaw w tych dyscyplinach, aby móc kontynuować swoje przyszłe badania. Do regeneracji wróciła podczas stażu podoktorskiego w Newmark Laboratory w Morgridge Institute for Research. Wtedy też rozpoczęła pracę nad regeneracją tasiemców.

„Zainteresował mnie niewykorzystany potencjał tasiemców w zakresie zrozumienia podstawowych funkcji biologicznych” – powiedziała. „Tasiemce mają złożony cykl życia i trudno je badać w laboratorium, więc i tam stanowi to wyzwanie”.

Mechanizmy regeneracji u tasiemców są słabo poznane. Komórki macierzyste odpowiadają za regenerację. Laboratorium Rozario chce wiedzieć, co jest specjalnego w komórkach macierzystych i sygnałach w „szyi”, ponieważ ta tkanka jest jedyną tkanką zdolną do regeneracji nowych segmentów, mimo że komórki macierzyste znajdują się wszędzie w ciele tasiemca.

„Tasiemce mogą urosnąć do bardzo dużych rozmiarów, ale regeneracja zachodzi tylko w niewielkiej części” – wyjaśniła Rozario. „Chcemy wiedzieć, jakie geny kontrolują tę chorobę, ale w tej chwili nie mamy wystarczających narzędzi”.

Dzięki narzędziu do edycji genów CRISPR/Cas badacze poczynili niezwykłe postępy w zrozumieniu genów wielu organizmów. Nie ma jednak dowodów na to, że transgeneza, czyli proces wprowadzania genów do organizmu, działa u tasiemców.

W tym miejscu pojawia się dotacja zalążkowa z Funduszu Hipotez.

„Mają zwiadowców, którzy szukają niekonwencjonalnej nauki – badań, w przypadku których chociaż może istnieć ryzyko lub niepewność, czy to zadziała, ale jeśli tak się stanie, może to mieć skutek transformacyjny” – powiedział Rozario.

Fundusz Hipotez zapewnia granty zalążkowe dla odważnych pomysłów na najwcześniejszym etapie badań, często przed wygenerowaniem jakichkolwiek wstępnych danych.

„Istnieje wiele barier utrudniających działanie CRISPR/Cas w organizmie” – stwierdził Rozario w odpowiedzi na ryzyko związane z tym projektem.

Wymienia trzy rzeczy, które są potrzebne, aby skutecznie zastosować CRISPR/Cas: odpowiedni typ organizmu, dostęp do wczesnego etapu rozwoju i specjalistyczna wiedza.

„Jesteśmy w dobrej sytuacji, aby to zadziałało” – wyjaśnił dalej Rozario.

Laboratorium Rozario z powodzeniem opracowało szereg narzędzi umożliwiających lepsze badanie tasiemca w laboratorium. Ponieważ tasiemce wytwarzają gamety męskie i żeńskie w każdym segmencie, istnieje mnóstwo materiału na wczesnym etapie rozwoju, z którym można pracować.

„Dzięki temu darowi możemy zaangażować badacza ze stopniem doktora Olufemi Akinkuotu ze Szkoły Medycyny Weterynaryjnej Uniwersytetu Pensylwanii” – powiedziała Rozario. „Odbył specjalne przeszkolenie w zakresie opracowywania narzędzi do edycji genów u nicieni pasożytniczych, które są daleko spokrewnione z tasiemcami, ale łączy je wiele równoległych wyzwań”.

Chociaż nadal istnieje ryzyko, że CRISPR/Cas nie będzie działał na tasiemce, jeśli tak się stanie, korzyści mogą być ogromne — nie tylko w zakresie zrozumienia podstawowej biologii tasiemców, ale także pogłębienia wiedzy na temat komórek macierzystych w innych organizmach.