После декады исследования, научные работники Института Говарда Hughes Медицинские преуспевали в перепрограммировать взрослые стволовые клетки от семенников мыжских мышей в функциональные кровеносные сосуды и контрактильную сердечную ткань.
Исследование предлагает перспективнейший новый источник стволовых клеток для пользы в изучениях регенерации органа.
Некоторые научные работники думают что орган-специфические взрослые стволовые клетки могут предложить такой же терапевтический потенциал как зародышевые стволовые клетки, без этичных забот или риска иммунного сброса которые связаны с зародышевыми терапиями стволовой клетки. Однако, взрослые стволовые клетки могут нуждаться пластичности и pluripotency емкости зародышевых стволовых клеток произвести любой тип клетки. Изучение взрослых стволовых клеток также было ограничено их относительной немногочисленностью в различных органах и сопровождающими затруднениями в определять и жать их, так же, как дифференцировать их в больших количествах в функциональные vascularized ткани.
Кажется, что разрешают исследователь Shahin Rafii HHMI и его коллегаы на Коллеже Weill Корнелла Медицинском некоторые из этих проблем в мыжских мышах. Используя spermatogonial клетки progenitor полученные от семенников мыши, исследователя перепрограммировали клетки для того чтобы сформировать multipotent стволовые клетки spermatogonial-выведенные взрослым. Если эти же можно сделать с людскими клетками, то они говорят, взрослые стволовые клетки могут быть перспективнейшим источником новых терапий для людей, для заболеваний как васкулярные заболевания, сердечная болезнь, Alzheimer, Parkinson, ход, мочеизнурение, и даже рак.
Научные Работники имели хороший успех в выводить pluripotent линии стволовой клетки - те с способностью к перерасти в множественные типы клетки -- от взрослых клеток семенников. Но только малая подсовокупность клеток от семенников имеет потенциал стать pluripotent, и до теперь, исследователи не будут нуждаться середины определить и изолировать их.
В бумаге опубликованное он-лайн в 20-ое сентября 2007, вопросе Природы журнала, Rafii и коллегаы на Коллеже Weill Корнелла Медицинском и Центре Карциномы Sloan-Kettering Мемориала сообщают что они определяли романную отметку поверхности клетки которая выражена на уникально комплекте клеток внутри взрослые семенники известные как spermatogonial клетки стержня и progenitor (SPCs). Отметка, GPR125, позволила научные работники определить и сжать большое количество SPCs от взрослых семенников мыши, тогда распространяет и перепрограммирует их в лаборатории для того чтобы пойти стволовыми клетками которые смогли продифференцировать в много типов клетки.
Исследователя продемонстрировали что эти multipotent стволовые клетки spermatogonial-выведенные взрослым (MASCs) смогли превратиться внутри - vivo в работая клетки и ткань кровеносного сосуда (эндотелиальные), так же, как контрактильная сердечная ткань, клетки головного мозга, и хозяин других типов клетки. Они также впрыснули MASCs от культуры в мышь blastocysts-зародышевую клетк-что они имплантировали в возмужалых женских мышах. Когда blastocysts начатые в мышей, исследователя смогли увидеть что MASCs продифференцировало в много видов ткани. Эти данные предложили что MASCs поистине multipotent: reprogrammable продифференцировать в функциональные ткани.
10 лет тому назад, Rafii наблюдало что тем людские тестикулярные раковые клетки делят много характеристик с взрослыми стволовыми клетками. Как онколог, он также заметил что большое количество пациентов с тестикулярным раком начинают вызванные туморы teratomas, которые содержат разные виды ткани. Основано на этих замечаниях, он размышлял что spermatogonia, функция которых единственная произвести прекурсоры к сперме, имеют потенциал охотно дать подъем к pluripotent клеткам. Как таковой, он думал, они мог доказать согласно к перепрограммировать чем другие взрослые стволовые клетки.
Используя ген скрининг изучает, Rafii а коллегаы открыли потенциальную отметку специфической поверхности на SPCs. Сравнение всех клеток в взрослом семеннике показало что этот G-Протеин соединил приемное устройство, известное как GPR125, было выражено на SPCs, но не других возмужалых клетках семенозачатка. С GPR125 в руке, Rafii смогло изолировать большое количество SPCs от взрослых семенников мыши.
Они также установили сильно изощренную систему культуры в которой клетки progenitor быстро растут и разделяют, создавая большую населенность клеток которые можно преобразовать в MASCs.
«Оно кажется что эти специализированные клетки GPR125-positive spermatogonial смогли быть легко получены и манипулированный источник стволовых клеток с подобной возможностью к тканям формы новым которые мы видим в зародышевых стволовых клетках,» сказало Rafii. Для мыжских пациентов, он верит, «Оно смог someday значить источник a охотно - доступный стволовых клеток который получает вокруг этичных вопросов соединенных к зародышевым стволовым клеткам. Он также во избежание вопросы соединенные к сбросу трансплантата ткани, в виду того что эти autologous клетки приходят от собственного тела пациента.»
Команда Rafii в настоящее время следует подобное изучение людских семенников для того чтобы определить вывели ли стволовые клетки от их spermatogonial progenitor клетки делят pluripotency мыши MASCs. «Мы верим этому для того чтобы быть легко достижимой целью в ближайшее время,» он сказал.
Если они преуспевают, то несколько шагов остают прежде чем такие стволовые клетки смогли быть применимы к людям. «Мы все еще должны выучить точное биохимическое и эпигеномный «переключатель» который говорит, что GPR125-positive SPCs преобразовывает в MASCs,» сказал Marco Seandel, старший столб-докторский собрата в лаборатории Rafii которая первый автор бумаги Природы. «Открывающ что переключатель будет критический к наш мочь создать MASCs по требованию,»
Шанс который имплантировал клетки выведенные от MASCs может вызвать рак в получателе. Это область которая требует дальнейшего расследования, Rafii сказало. Однако, он заметил, «До тех пор, мы не видели никакие рак или доказательство профессиональный-раковидной деятельности в взрослых мышах которые имплантируют с продифференцированными производными ткани клетки MASC.»
Rafii и его команда разрабатывали растущие условия которые задабривают spermatogonial progenitor клетки перерасти в линии семенозачатка MASC-- genetically стабилизированные стволовые клетки которые продолжаются воспроизвести индефинитно. Изучения Стволовой клетки были ограничены для того чтобы датировать немногочисленностью линий клетки семенозачатка. «Никакие из этих линий клетки семенозачатка GPR125-positive было ранее охотно - доступно для генетического, биохимического, и клетчатого анализа другими лабораториями,» говорит Rafii. «Мы предназначаем делить их с другими исследователями.»
Лаборатория Rafii теперь расследует ли GPR125 можно использовать для того чтобы изолировать клетки от других взрослых тканей которые можно преобразовать в multipotent стволовые клетки. Его группа также начинала следовать подобное усилие в завязях. «Очень трудне,» он сказал. «Однако, возможно что reprogrammable стволовые клетки с подобными свойствами к GPR125-positive SPCs могут также существовать, хотя на очень малых количествах, в взрослых завязях мыши или человека.» Его лаборатория активно расследует эту интригуя возможность, Rafii сказало.
http://www.hhmi.org/