Om du har sett en GSK3 -molekyl, anta inte att du har sett dem alla. En ny studie i Utvecklingscell avslöjar viktiga skillnader i två liknande former av GSK3, som, i överskott, är inblandad i diabetes, cancer, Alzheimers sjukdom och ALS.

I studien, första författaren Xi Chen-doktorand vid USC stamcellslaboratorium i Qi-Long Ying-beskriver hur de två liknande formerna-kända som GSK3-beta och GSK3-alfa-kan ge mycket olika reaktioner i embryonala stamceller. Att hämma GSK3-beta kan främja självförnyelse av stamceller, medan hämning av GSK3-alfa kan utlösa differentiering till neurala celler.

"Det viktigaste budskapet är att selektiv hämning av GSK3-alfa och GSK3-beta har mycket tydliga effekter på embryonala stamcells öden, "sa Ying, professor i stamcellsbiologi och regenerativ medicin vid USC. "Detta gäller sannolikt även för andra celltyper."

För att selektivt hämma dessa två mycket liknande former av GSK3, Ying Lab efterfrågade expertis från kollegor vid kemiska institutionen vid USC Dornsife College of Letters, Konst och vetenskap.

"Detta är en elegant studie som härrör från samarbetsinsatser mellan två laboratorier med kompletterande expertis. Vi använde en innovativ kemisk metod för att ta itu med ett biologiskt problem som skulle vara svårt att studera med konventionella metoder, "sa Chao Zhang, biträdande professor i kemi.

Dessa fynd har konsekvenser för att utveckla läkemedel som riktar sig mot överaktiv GSK3 hos vissa patienter med diabetes, cancer, Alzheimers sjukdom och ALS. Ett läkemedel som riktar sig till GSK3 i allmänhet kan ha oavsiktliga biverkningar. Dock, inget läkemedel kan rikta in sig på en form av GSK3 utan den andra, på grund av deras mycket liknande strukturer - vilket belyser behovet av mer förfinade behandlingsmetoder.

Att endast hämma GSK3-beta kan också ge ett användbart verktyg för att producera stamceller som inte bara är "pluripotenta" men som kan bidra till bildandet av embryon. Dessa så kallade naiva pluripotenta stamceller kan bli vilken celltyp som helst i kroppen. För närvarande, forskare har härlett naiva pluripotenta stamceller från möss och råttor, men de har ännu inte lyckats få naiva pluripotenta stamceller från andra arter, inklusive människor. Pluripotenta mänskliga stamceller är de grundläggande byggstenarna för att regenerera vävnad eller organ i kroppen.