Onderzoekers van Johns Hopkins hebben ontdekt dat de Notch eiwit helpt menselijke embryonale stamcellen 'beslissen' hun eigen lot, een bevinding die uiteindelijk kan nuttig zijn in de programmering cellen worden voor de ontwikkeling van stamcellen therapieën. Hun resultaten worden gerapporteerd in de mei 2008 nummer van Cell Stem Cell.
Menselijke embryonale stamcellen (hESC 's) ontvangen signalen van naburige cellen instrueren hen ofwel om meer te groeien van zichzelf of worden andere celtypes, waaronder de drie soorten die deel uitmaken van het zich ontwikkelende embryo of het type dat wordt de placenta. Onderzoekers zijn nog maar net begonnen aan de vele signalen die betrokken zijn bij het plegen van hESC 's naar verschillende lot te begrijpen.
"Als je kunt begrijpen van de mechanismen die betrokken zijn bij lineage inzet, in principe kun je de deur open voor een heleboel dingen," zegt Xiaobing Yu, MD, een onderzoeker aan het Instituut voor cel engineering aan de Johns Hopkins. Een dergelijk begrip zou helpen wetenschappers programma hESC 's aan cellen dat patiënten verliezen als gevolg van letsel of ziekte te vervangen.
Yu en zijn collega's hebben gemaakt een eerste stap op weg naar dit doel door verduidelijking van de vaak betwist lot-bepalende rol van een eiwit op het oppervlak van Notch hESC 's'.
In een poging om erachter te komen Notch rol bij het bepalen van stamcellen lot, de onderzoekers voor het eerst groeide hESC 's in een laboratorium cultuur schotel bekleed met een voeding laag van embryonale muizen cellen, die aanmoedigen hESC' s om te repliceren. Ze onderzochten de cellen en vond heel weinig stamcellen bevatte actief Notch. Toen de onderzoekers chemisch gezien eiwit verhinderd wordt ingeschakeld, vonden zij dat een groter aantal hESC 's zelf vernieuwd en gemaakt van zichzelf wat erop wijst dat Notch nodig is voor differentiatie en het gebrek daaraan helpt om de cellen in een ongedifferentieerde staat.
De onderzoekers hebben vervolgens aangespoord hESC 's om te differentiëren. Terwijl Notch bleef inactief in zelfvernieuwende hESC 's, haar activiteiten spiked in cellen die begon onderscheiden, wat suggereert dat Notch een of andere manier betrokken was bij celdifferentiatie. De vraag was: Is het eiwit oorzaak differentiatie, of is het ingeschakeld als gevolg?
Om dit te achterhalen, de onderzoekers gestimuleerd hESC 's om te differentiëren en in dezelfde cellen voorkomen Notch wordt ingeschakeld en de. Zonder dat deze cellen groeiden uit tot cellen die de placenta, wat suggereert aan de onderzoekers dat de vroege ontwikkeling van de placenta niet nodig Notch. Zonder Notch heeft deze cellen nooit uitgroeien tot een van de drie celtypen die samen een ontwikkeling van het menselijk embryo. Daarom moet nodig zijn voor differentiatie in embryonale cel types, concludeerden de onderzoekers.