Johns Hopkins forskere har udviklet en måde at studere de tidligste trin af humant blod udvikling ved hjælp af humane embryonale stamceller dyrket i et laboratorium fad i stedet for embryoner selv.
Processen undgår nogle af de etiske og tekniske forhindringer, der er involveret i denne forskning, i henhold til Johns Hopkins efterforskere.
The Johns Hopkins forskernes system indebærer undersøgelse af eksisterende embryonale stamcellelinjer fra in vitro-befrugtning metoder, og hvorfor der ikke kræves generation af embryoner gennem kloning, en teknik for nylig rapporteret af sydkoreanske forskere.
I deres rapport om arbejdet i juni-udgaven af tidsskriftet Blood , viste Johns Hopkins teamet en klar lighed mellem hvordan humane embryonale stamceller specialiserer sig i blodlegemer og hvor blodets celler udvikler sig i menneskelige embryoner.
"Vores resultater giver en enestående mulighed for at studere de grundlæggende spørgsmål om menneskets udvikling, som 'Hvor kommer blodet fra?" Siger Elias Zambidis, MD, ph.d., første forfatter på papiret, og en assisterende professor i pædiatri og onkologi i Johns Hopkins School of Medicine .
Kendskab til de skridt, som stamceller udvikler sig til blodlegemer er tilbøjelige til at hjælpe med medicinske forskere finde ud af, hvordan man skal behandle kræft i blodet, såsom leukæmi og lymfekræft, Zambidis noter.
"Flere og flere vi er ved at lære, at de gener, som tændes i fosterstadiet at gøre blod stamceller er de samme gener, der går galt i kræft," siger han. "Så hvis vi forstår, hvad de vigtige gener er, og hvordan de virker, kan vi være i stand til at udvikle og målrette nye kræftbehandlinger mere effektivt."
Historisk set har forskerne arbejdet med musen og zebrafisk modeller af embryologiske blodlegemer udvikling, men etiske og tekniske barrierer har stået i vejen for en tilbundsgående undersøgelse af blod dannelse i menneskelige embryoner. I det nye arbejde, brugte Hopkins forskere og kolleger fra University of Pittsburgh School of Medicine laboratorie-dyrkede retter af menneskelige stamceller, i klumper kaldet human embryoid organer, og observerede tre forskellige skridt, som stamceller på vej til at blive blodlegemer .
Uden nogen kemisk manipulation eller stimulation, først klynger af menneskelige stamceller blev kolonier af celler, der kan producere endotel, eller det væv, der gør op kredsløbssygdomme. Disse kolonier kan så også danne forstadier til blodceller, i en struktur svarende til blommesækken af menneskelige embryoner. Endelig er der nogle af cellerne i kolonierne formularen blodlegemer svarende til dem, der findes i leveren og knoglemarven hos et foster under udvikling, hvilket gør det nemt for forskerne at udvælge de blodlegemer til nærmere undersøgelse. "Vi blev temmelig overraskede over at opdage, at disse skridt forløb spontant, uden behov for stimulering af vækst faktorer eller andre kemikalier," siger Zambidis. "Det er sandsynligt, at den samme metode til at vælge bestemte typer af celler kan bruges til at studere andre processer end blodlegemer udvikling."