Amerikanske forskere har fundet en måde at producere udødelige cellestammer og vævstyper fra syge patienter ved at konvertere deres celler til pluripotente stamceller med de samme genetiske fejl. De nye cellelinier vil gøre det muligt for forskere at undersøge ti forskellige genetiske lidelser som Parkinsons, muskeldystrofi og type 1 diabetes i testrøret i stedet for i patienten, et stort fremskridt i forhold til de nuværende metoder.

Undersøgelsen er forskerne fra Harvard Medical School, Massachusetts General Hospital og University of Washington, ledet af Howard Hughes Medical Institute investigator George Q Daley, som er baseret på Children's Hospital Boston. Den er offentliggjort i tidsskriftets avancerede online publikation Celle Den 7. august.

Selvom forskere i årevis har vokset humane celler fra syge patienter i laboratoriet, er de nuværende metoder utilfredsstillende, fordi celler, der tages direkte fra patienter, har en begrænset levetid, og når disse er modificeret for at gøre dem "udødelige", kan deres fysiologi ændre sig og gøre Resultater tvivlsomme.

Inducerede pluripotente stamceller (iPS) er ved at blive grundlagt i stamcelleforskning, fordi de som fostre af stamceller har potentiale til at blive til næsten enhver form for celle- og kropsvæv, og cellelinjerne fortsætter for evigt; De har ikke den begrænsede levetid ulempe af celler taget direkte fra patienter eller de arvelige egenskaber af tumoren eller syge væv, hvorfra de blev afledt. Dette gør det muligt for forskere at studere "sunde" vævskulturer med den genetiske kode for sygdommen såvel som det syge væv.

I dette studie producerede Daley og kolleger inducerede pluripotente stamceller (iPS) fra patienter med 10 forskellige genetiske sygdomme:

1. Adenosindeaminase-relateret alvorlig kombineret immundefekt (ADA-SCID, en form for "dreng i boblesygdommen"),
2. Shwachman-Bodian-Diamond syndromet (SBDS, som forårsager knoglemarv at fejle og forpligter patienten til leukæmi),
3. Gauchers sygdom (GD) type III (en metabolisk lidelse, hvor fedt ophobes i organer)
4. Duchenne muskeldystrofi (DMD),
5. Becker muskeldystrofi (BMD),
6. Parkinsons sygdom (PD),
7. Huntingtons sygdom (HD),
8. Juvenile opstart, type 1 diabetes mellitus (JDM),
9. Down syndrom (DS) / trisomi 21 og
10. Den bærende tilstand af Lesch-Nyhan syndrom (et enzymmangel, der opbygger urinsyre i kropsvæsker).

Takket være en fond fra Harvard Stem Cell Institute vil stamcellerne være tilgængelige for forskere verden over. Det er muligt at oprette stamceller for andre sygdomme også, siger forskerne.

Daley sagde:

"Forskere har længe ønsket at finde en måde at flytte en patients sygdom ind i testrøret for at udvikle celler, der kunne dyrkes i de mange væv, der er relevante for blodsygdomme, hjernen og hjertet, for eksempel."

"Nu har vi en måde at gøre netop det - at udlede pluripotente celler fra patienter med sygdom, hvilket betyder, at cellerne kan gøre noget væv og kan vokse for evigt. Dette gør det muligt for os at model tusindvis af tilstande ved hjælp af klassiske cellekultursteknikker" Forklarede Daley.

For at lave en sygdomsspecifik iPS-cellelinie tog Daley og kolleger celler fra en syg patient og blandede dem med en godartet virus, der introducerede, hvad de kaldte "omprogrammeringsfaktorer" for at få cellerne til at blive pluripotente, næsten som en omvendt ingeniørproces, der Omprogrammerer cellerne tilbage til en pre-specialiseret tilstand. Og skønheden er det, cellerne har også den genetiske kode, der afspejler den type sygdom patienten har arvet.

Daley og kolleger isolerede derefter de sygdomsspecifikke iPS-celler og analyserede generne for at bekræfte, at de faktisk havde de samme sygdomsfremkaldende defekter som de oprindelige donorceller. Og bare for at være sikker, de bekræftede også, at de virkelig var pluripotente og kunne differentiere sig til en række vævstyper.

Forskerne er overbeviste om, at disse nye iPS-cellelinjer i mange tilfælde vil efterligne menneskelige sygdomme bedre end dyremodeller. Selvom dyremodeller som mus er tæt på mennesker på mange måder, er nogle ting for forskellige for at gøre dem nyttige, for eksempel Downs syndrom forårsager ikke de samme symptomer hos mus. Nye ting, der kan udforskes ved hjælp af iPS-metoder, vil for eksempel sammenligne, hvordan den samme sygdom varierer mellem forskellige mennesker, eller hvordan stoffer kan påvirke forskellige mennesker med samme sygdom. Forskerne vil være i stand til at oprette iPS cellelinjer af forskellige genetiske typer med samme sygdomsfejl.

På længere sigt er det også muligt at undersøge sygdoms- og narkotiketestning, og det er muligt, at iPS-metoder kan bruges til at genkonstruere en sygdomsfri version af en cellelinie, der er specifik for en patient, og derefter genindføre dem i Patientens krop til at erstatte syge celler.

Selvom Daley og kolleger gør deres metoder tilgængelige for andre videnskabsmænd, så de kan generere deres egne sygdomsspecifikke iPS-cellelinjer, som Daley forklarede, vil det ikke være nemt:

"De vokser ikke som ukrudt, de er mere som orkideer," sagde Daley, "du skal virkelig have tendens til dem," tilføjede han.

Han har tilbudt at samarbejde med andre forskere for at hjælpe dem med at forbedre metoden til de sygdomme, de vil undersøge.

"Sygdomsspecifikke inducerede pluripotente stamceller."

In-Hyun Park, Natasha Arora, Hongguang Huo, Nimet Maherali, Tim Ahfeldt, Akiko Shimamura, M. William Lensch, Chad Cowan, Konrad Hochedlinger og George Q. Daley.

Celle Avanceret online nummer 7. august 2008.

DOI: 10.1016 / j.cell.2008.07.041

Klik her for Abstrakt.

Kilder: Howard Hughes Medical Institute, journal abstract.

Forskere skaber nyt stof, der suger al ilt ud af luften (Video Medicinsk Og Professionel 2023).