Wissenschaftler konvertieren hautzellen in blutzellen direkt


Wissenschaftler konvertieren hautzellen in blutzellen direkt

In einem Durchbruchstudium haben die Wissenschaftler in Kanada Blut direkt von der Haut gemacht, ohne dass sie durch den mittleren Schritt des Änderns einer Hautstammzelle in eine pluripotenten Stammzelle gehen müssen, wodurch der Tag, an dem das Blut in der Chirurgie verwendet wird, oder die Behandlung von Krebs, Anämie und Andere Bedingungen, wird aus einem Patch der eigenen Haut des Patienten gemacht.

Die Forscher, von der McMaster University, Hamilton, Ontario, schrieben über ihre Arbeit in einem Papier veröffentlicht in Natur Am 7. November Eine Aussage der Universität schlägt vor, dass klinische Studien im Jahr 2012 beginnen könnten.

Studienführer Dr. Mick Bhatia, wissenschaftlicher Direktor von McMaster's Stammzellen- und Krebsforschungsinstitut in der Michael G. DeGroote School of Medicine und Kollegen, gelang es zu zeigen, dass es möglich ist, Blut von der Haut direkt zu machen, das ist ohne zu gehen durch die Zwischenstufe der Transformation einer menschlichen Hautzelle in eine pluripotenten Stammzelle (eine Zelle, die das Potential hat, praktisch jede andere Art von menschlicher Zelle zu werden) und dann zu einer Blutstammzelle wird.

"Wir haben gezeigt, dass dies mit menschlicher Haut", sagte Bhatia der Presse und erklärte, dass jetzt sie wissen, wie es funktioniert, sind sie zuversichtlich, sie können den Prozess zu verbessern.

"Wir werden jetzt weiter daran arbeiten, andere Arten von menschlichen Zelltypen von der Haut zu entwickeln, da wir bereits ermutigende Beweise haben", fügte er hinzu.

Bisherige Studien konnten zeigen, dass es möglich ist, Neuronen und Herzmuskelzellen direkt aus Fibroblasten-Hautzellen in Mäusen zu erzeugen, aber dies ist die erste Studie, die eine direkte Umwandlung von Hautzellen zu einer anderen Zellentypen beim Menschen und der Zuerst eine direkte Umwandlung in eine Stammzelle zu erreichen, in diesem Fall für Blut.

Über zwei Jahre wiederholten Bhatia und Kollegen die Umwandlung mehrmals, mit Haut von jungen und alten Leuten, die zeigten, dass das Alter kein Thema war.

Cynthia Dunbar, der die molekulare Hämatopoese-Sektion der Hämatologie-Zweig des Nationalen Herzens, des Lungen- und Blutinstituts leitet, in den National Institutes of Health in den Vereinigten Staaten nannte die Entdeckung "aufregend" und sagte der Presse wird es Ideen, wie zu verwandeln Um multipotenten Stammzellen zu produzieren, um die verschiedenen Blutzelltypen, die in der regenerativen Medizin verwendet werden, und die Erforschung von menschlichen Blutkrankheiten zu erzeugen.

"Bhatias Ansatz verschiebt sich um das pluripotenten Stammzellstadium und vermeidet so viele Sicherheitsprobleme, erhöht die Effizienz und hat auch den Hauptvorteil der Herstellung von Blutzellen vom Erwachsenen Typ anstelle von fetalen Blutzellen, ein großer Vorteil gegenüber den bisher enttäuschenden Versuchen Um Blutzellen aus humanen ESCs [embryonale Stammzellen] oder IPSCs [induzierte pluripotenten Stammzellen] zu produzieren ", sagte Dunbar.

Für die Studie, Bhatia und Kollegen erholt Haut Fibroblasten, eine Art von Zelle, die das "Gerüst" von Bindegewebe, die Haut seine Form gibt, von mehreren Freiwilligen macht. Sie nutzten ein Virus, um das Gen für OCT4 in die Zellen einzusetzen und wuchsen sie dann in einer Infusion von Zytokinen (Signalisierungsproteine, die zwischen Zellen kommunizieren und auch das Immunsystem stimulieren).

OCT4 ist ein Protein, das beim Menschen von dem POU5F1-Gen codiert wird und ist einer der Faktoren, die das japanische Team unter der Leitung von Shinya Yamanaka, Professor an der Kyoto University, verwendet hat, um erwachsene Hautfibroblasten in induzierte pluripotenten (iPS) Zellen umzuarbeiten; Dieser Durchbruch war spannend, weil es zum ersten Mal zeigte, dass es möglich war, Stammzellen zu machen, ohne Embryonen verwenden zu müssen. Allerdings erfordert die Methode von Yamanaka, dass der Fibroblasten zuerst in einen embryonal-artigen pluripotenten Zustand übergeht, bevor er dann eine Stammzelle für eine andere Zellentyp werden kann.

Aber Bhatia und sein Team fanden keinen Beweis dafür, dass die Blutstammzellen, die sie gemacht hatten, durch den embryonal-artigen pluripotenten Zustand gegangen waren, weil sie keine der Genexpressionen beobachteten, die diesen Zustand charakterisierten, und die Mäuse, die sie im Experiment verwendeten, entwickelten sich nicht Teratome, eine Art von Tumor durch pluripotenten Zellen verursacht.

Die Blutstammzellen produzierten alle drei Arten von menschlichen Blutzellen: weiße Blutkörperchen, rote Blutkörperchen und Blutplättchen. Und weitere Tests zeigten, dass sie richtig funktionierten und die roten Blutzellen sogar erwachsenes Hämoglobin, nicht die fötale Form:

"Wir stellen fest, dass erwachsene hämatopoetische Programme aktiviert werden, im Einklang mit der Umgehung des pluripotenten Zustands, um Blutschicksal zu erzeugen: dies unterscheidet sich von der Hämatopoese mit pluripotenten Stammzellen, wo embryonale Programme aktiviert werden", schrieben die Forscher, die folgerten:

"Diese Ergebnisse zeigen die Wiederherstellung der Multipotenz aus menschlichen Fibroblasten und schlagen einen alternativen Ansatz für die zelluläre Umprogrammierung für autologe Zell-Ersatz-Therapien vor, die Komplikationen vermeidet, die mit der Verwendung von menschlichen pluripotenten Stammzellen verbunden sind."

Einer der vielen Vorteile, die die Wissenschaftler für die Herstellung von Stammzellen sehen können, ohne durch die pluripotenten Bühne gehen zu müssen, ist, dass es sicherer wäre, weil es das Risiko von Tumoren beseitigen würde. Allerdings müssen diese und andere Faktoren noch getestet werden.

Bisher haben Bhatia und sein Team das Konzept bei Mäusen unter Verwendung menschlicher Zellen bewiesen. Der letzte Test, der beweisen würde, dass es bei Menschen funktioniert, ist, klinische Versuche beim Menschen zu tun. Obwohl Nature News berichtet, dass Bhatia sagte, dass die "klinische Seite wird eine Menge Arbeit sein", eine Erklärung von McMaster University vorschlägt Studien sollten schon im Jahr 2012 beginnen.

Fonds aus den kanadischen Instituten für Gesundheitsforschung, das kanadische Krebsgesellschaft Forschungsinstitut, das Stammzellnetz und das Ontario Ministerium für Forschung und Innovation bezahlt für die Forschung.

Alain Beaudet, Präsident der kanadischen Institute für Gesundheitsforschung, sagte, dass Blut aus den eigenen Hautzellen eines Patienten das "Potenzial der Knochenmark-Transplantation HLA [menschliches Leukozyten-Antigen] und die Mangel an Spendern ein Ding der Vergangenheit" macht.

Christine Williams, Direktorin der Forschung für die kanadische Krebs Gesellschaft Forschungsinstitut, sagte der Durchbruch Studie "hält enorme Versprechen für eine verbesserte Behandlung von vielen Arten von Krebs, einschließlich solide Tumoren und Leukämien".

"Direkte Umwandlung von menschlichen Fibroblasten zu multilineage Blutvorläufern."

Eva Szabo, Shravanti Rampalli, Ruth M. Risueño, Angelique Schnerch, Ryan Mitchell, Aline Fiebig-Comyn, Marilyne Levadoux -Martin, Mickie Bhatia.

Natur , 7. November 2010.

DOI: 10.1038 / nature09591

Zusätzliche Quellen: McMaster University, Nature News, wikipedia.

When did Science Break up with Fiction: The Bio-Revolution | Dr. Tom Ran | TEDxWhiteCity (Video Medizinische Und Professionelle 2019).

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