Dopo una decade della ricerca, gli scienziati di Howard Hughes Medical Institute sono riuscito a riprogrammare le cellule staminali adulte dai testicoli di di topo maschio nei vasi sanguigni funzionali e nel tessuto cardiaco contrattile.
La ricerca offre una sorgente nuova di promessa delle cellule staminali per uso negli studi di rigenerazione dell'organo.
Alcuni scienziati ritengono che le cellule staminali adulte organo-specifiche possano offrire lo stesso potenziale terapeutico delle cellule staminali embrionali, senza le preoccupazioni etiche o il rischio di rifiuto immune che sono associate con le terapie di cellula staminale embrionali. Tuttavia, le cellule staminali adulte possono mancare della plasticità e del pluripotency della capacità delle cellule staminali embrionali di generare qualunque tipo delle cellule. Lo studio sulle cellule staminali adulte egualmente è stato limitato dalla loro penuria relativa in vari organi e dalle difficoltà relative nell'identificazione e nella raccolta loro come pure nella differenziazione loro in quantità grande nei tessuti vascularized funzionali.
Il ricercatore Shahin Rafii di HHMI ed i suoi colleghi all'Istituto Universitario Medico di Weill Cornell sembrano risolvere alcuni di questi problemi in di topo maschio. Facendo Uso delle celle spermatogonial del progenitore ottenute dai testicoli del mouse, i ricercatori hanno riprogrammato le celle per formare le cellule staminali spermatogonial-derivate adulto multipotent. Se lo stessi possono essere fatti con le cellule umane, dicono, cellule staminali adulte possono essere una sorgente di promessa di nuove terapie per gli uomini, per le malattie quali le malattie vascolari, la malattia di cuore, Alzheimer, Parkinson, il colpo, il diabete e perfino il cancro.
Gli Scienziati hanno avuti buon successo nella derivazione delle linee cellulari pluripotent del gambo - quelle con la capacità di svilupparsi nei tipi multipli delle cellule -- dalle celle adulte dei testicoli. Ma soltanto un piccolo sottoinsieme delle celle dai testicoli ha il potenziale di diventare pluripotent e finora, i ricercatori hanno mancato dell'mezzi per identificarli ed isolare.
In un documento pubblicato online nell'emissione del 20 settembre 2007 della Natura del giornale, Rafii ed i colleghi all'Istituto Universitario Medico di Weill Cornell ed al Centro del Cancro di Sloan-Kettering del Memoriale riferiscono che hanno identificato un indicatore novello della superficie delle cellule che è espresso su un insieme unico delle celle all'interno dei testicoli adulti conosciuti come le celle spermatogonial del progenitore e del gambo (SPCs). L'indicatore, GPR125, ha permesso agli scienziati di identificare e raccogliere tantissimo SPCs dai testicoli adulti del mouse, quindi li propaga e riprogramma in laboratorio per stare bene alle cellule staminali che potrebbero differenziarsi in molti tipi delle cellule.
I ricercatori hanno dimostrato che queste cellule staminali spermatogonial-derivate adulto multipotent (MASCs) potrebbero svilupparsi in vivo nelle celle e tessuto (endoteliali) lavoranti del vaso sanguigno come pure tessuto cardiaco contrattile, cellule cerebrali e una miriade di altri tipi delle cellule. Egualmente hanno iniettato MASCs da cultura nel mouse blastocysts-embrionale cella-che hanno impiantato in mouse femminili maturi. Quando i blastocysts sviluppati nei mouse, i ricercatori potrebbero vedere che il MASCs si era differenziato in molti generi di tessuto. Questi dati hanno suggerito che il MASCs fosse vero multipotent: riprogrammabile per differenziarsi nei tessuti funzionali.
Dieci anni fa, Rafii ha osservato che le cellule tumorali testicolari umane dividono molte caratteristiche con le cellule staminali adulte. Come oncologo, egualmente ha notato che tantissimi pazienti con cancro testicolare sviluppano i tumori chiamati teratomas, che contengono i tipi differenti di tessuti. Sulla Base di queste osservazioni, ragione per cui gli spermatogoni, di cui la sola funzione è di generare i precursori a sperma, hanno il potenziale di provocare prontamente le celle pluripotent. Come tale, ha pensato, essi potrebbe provare più favorevole a riprogrammare che altre cellule staminali adulte.
Facendo Uso del gene la selezione studia, Rafii ed i colleghi hanno scoperto un indicatore potenziale della superficie specifica su SPCs. Il Confronto di tutte le celle nel testicolo adulto ha indicato che questa G-Proteina coppia il ricevitore, conosciuto come GPR125, è stato espresso su SPCs, ma su non altre cellule germinali mature. Con GPR125 a disposizione, Rafii ha potuto isolare tantissimo SPCs dai testicoli adulti del mouse.
Egualmente hanno istituito un sistema culturale altamente specializzato in cui le celle del progenitore rapido si sviluppano e si dividono, creante una grande popolazione delle celle che possono essere convertite in MASCs.
“Sembra che queste celle spermatogonial specializzate di GPR125-positive potrebbero essere verificata facilmente e sorgente manipolata delle cellule staminali con una simile capacità ai nuovi tessuti del modulo che vediamo in cellule staminali embrionali,„ ha detto Rafii. Per i pazienti maschii, crede, “Potrebbe qualche giorno significare una sorgente disponibile facilmente delle cellule staminali che ottiene intorno alle emissioni etiche collegate alle cellule staminali embrionali. Egualmente evita le emissioni collegate al rigetto del tessuto, poiché queste celle autologhe vengono dal proprio organismo del paziente.„
Il gruppo di Rafii corrente sta perseguendo un simile studio dei testicoli umani per determinare se le cellule staminali derivate dalle loro celle spermatogonial del progenitore dividono il pluripotency del mouse MASCs. “Crediamo questo per essere uno scopo facilmente ottenibile nell'immediato futuro,„ ha detto.
Se riescono, parecchi punti rimangono prima che tali cellule staminali potrebbero essere applicabili agli esseri umani. “Ancora dobbiamo imparare il biochimico esatto e “l'opzione epigenetica„ che dice GPR125-positive SPCs di convertire in MASCs,„ ha detto Marco Seandel, un collega post-dottorato senior nel laboratorio di Rafii che è il primo autore del documento della Natura. “Scoprendo che l'opzione sarà determinante per nostro potere creare MASCs a richiesta,„
C'è una probabilità che ha impiantato le celle derivate da MASCs può avviare il cancro nel destinatario. Ciò è un'area che richiede l'indagine successiva, Rafii ha detto. Tuttavia, ha notato Finora, “, non abbiamo veduto alcun cancro o prova di attività pro-cancerogena in mouse adulti che sono impiantati con i derivati differenziati del tessuto delle cellule di MASC.„
Rafii ed il suo gruppo hanno risolto gli stati di crescita che persuadono le celle spermatogonial del progenitore per svilupparsi nelle linee germinali di MASC-- cellule staminali geneticamente stabili che continuano a riprodurrsi indefinitamente. Gli studi della Cellula staminale sono stati limitati fin qui dalla penuria delle linee cellulari del germe. “Nessuno di queste linee cellulari del germe di GPR125-positive era precedentemente disponibile facilmente per genetico, biochimico ed analisi cellulare da altri laboratori,„ dice Rafii. “Intendiamo dividerli con altri ricercatori.„
Il laboratorio di Rafii ora sta studiando se GPR125 può essere usato per isolare le celle da altri tessuti adulti che possono essere convertiti in cellule staminali multipotent. Il Suo gruppo egualmente ha cominciato a perseguire un simile sforzo in ovaie. “È molto più difficile,„ ha detto. “Tuttavia, è possibile che le cellule staminali riprogrammabili con i simili beni a GPR125-positive SPCs possano anche esistere, sebbene ai numeri molto bassi, nelle ovaie adulte dell'essere umano o del mouse.„ Il Suo laboratorio attivamente sta studiando questa possibilità intrigante, Rafii ha detto.
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