Naukowowie r wczesnych płuc progenitors od ludzkich komórek macierzystych i purify

Ludzcy płuca jak wszystkie organy, zaczynają ich istnienie jako kępy nieodróżnialne komórki macierzyste. Ale w sprawie miesiące dostają uorganizowanymi komórki. Zbierają wpólnie, rozgałęziają się i pączkują, niektóre tworzy drogi oddechowe i inny alveoli delikatni sacs dokąd nasz bodies wymieniają tlen dla dwutlenku węgla. Ostateczni wyniki, idealnie: dwa zdrowy, oddychający płuco.

Dla rok, naukowowie które studiują płuco choroby ten proces w szczególe, od początku kończyć, w nadziei której pomagać wyjaśniać może zrozumienie jakby torbielowa łykowatość próbował tropić jak płuca tworzą normalnie jak rzeczy psuli się. Teraz, naukowowie przy Boston uniwersyteta centrum dla Regeneracyjnej medycyny ogłaszali dwa ważnego znalezienia ten dalszy nasz zrozumienie ten proces: (CReM) zdolność zdolność odróżniać te komórki w, i malutkich "bronchospheres" ten wzorcowa torbielowa łykowatość. Badacz nadzieja, "personalizował medycynę" podejścia taktować płuco chorobę. że rezultaty, publikujący oddzielnie w czasopiśmie Kliniczna dochodzenia i komórki komórka macierzysta, prowadzą nowy

"Sortować te komórki czystość jest naprawdę trudny i znacząco," mówi Darrell Kotton dyrektor CReM i seniora oba papiery z Brian Davis UTHealth autor, przy uniwersytetem teksańskim. "Ja jest pierwszym krokiem w próbować przepowiadać jak jednostka można odpowiadać istniejący traktowania lub nowi leki."

Tam  jest długi lista płuco choroby" dodający Kotton czyj praca funduje Krajowymi instytutami zdrowie Torbielowej łykowatości podstawa, i Massachusetts nauki przyrodnicze Ześrodkowywają., "żadny traktowania dla których są inny niż płuco przeszczep tam," (NIH) "Ja jest bardzo ważny rozwijać nowe narzędzia dla rozumieć te choroby."

CReM naukowowie pracują z nakłaniać pluripotent komórkami macierzystymi lub ipscs które odkrywali Shinya Yamanaka w 2006., Yamanaka obliczał out dlaczego brać dorosłą komórkę w ciele ludzkim--jak komórka skóry lub komórka krwi--i "przeprogramowywa" mnie w komórkę macierzystą z zdolnością rosnąć w jakaś organ. W ostatnich latach, kilka grupy naukowowie rośli płuco komórki od ludzkich ipscs, ale przepisy no są perfect--wynikłe płuco komórki r wśród bigosu wątrobowe komórki, jelitowe komórki i inne tkanki.

"Który jest dużym zagadnieniem," mówi finki Hawkins, BU szkoły medycznej asystenta profesora medycyna i części CReM drużyna. (MED) Hawkins jest pierwszy autorem na czasopiśmie Kliniczny dochodzenie papier, wraz z Philipp Kramer UTHealth, poprzedni. "Jeżeli ty chcesz używać te komórki studiować płuco, ty potrzebujesz dostawać pozbywasz się tamto inny."

Najpierw, Hawkins potrzebował sposób utożsamiać płuco komórki. Poprzednia praca Kotton i inni CReM naukowowie demonstrowaliśmy że myszy komórki macierzyste wyrażają gen dzwoniącego Nkx2-1 przy "przeznaczenie decyzją"--moment obracają w płuco komórki. "Który jest pierwszy gen który przychodzi na to mówi, "jestem płuca komórką," mówi Hawkins. Kotton budował reportera gen który jarzył się zieleń gdy komórki macierzyste najpierw wyrażali Nkx2-1, i Hawkins konstruował ten sam gen w ludzkie komórki. Teraz, mógł dostrzegać rozjarzone zielonego płuca komórki purify i.

Używać spływowego cytometer, Hawkins i jego koledzy oddzielaliśmy zielone komórki out od mieszanki, rośliśmy one w matrycy, then. Rezultat: malutkie zielone sfery o połówce milimetr przez, "populacja czyste, wczesne płuco komórki," mówi Hawkins. Drużyna dzwoni malutkie sfery "organoids," upraszczał wersje organ i miniaturował, zawiera kluczowych typ płuco komórki. Organoids są narzędziami, i słuzyć przynajmniej dwa znacząco purposes. Najpierw, pozwolą naukowów studiować, w szczególe, krytycznego połączenie w ludzkim płuco rozwoju o którym bardzo trochę zna. "odkrywaliśmy że dużo geny który także wyrażają w te ludzkich komórkach kontrolnemu płuco rozwojowi w innych gatunkach tak jak myszy," mówi Hawkins.

Organoids słuzyć innego purpose, także: naukowowie mogą rosnąć one w więcej dojrzałych, odmianowi komórka typ--jak dróg oddechowych komórki lub przydziąsłowe komórki--to jest krytyczny dla płuco funkci. "Teraz właściwie zaczynać patrzeć chorobę możemy," mówi Hawkins. To jest dokąd Katherine mcCauley, roku PhD kandydat przy CReM, wchodzić do obrazek. (MED'17)

mcCauley's interes jest torbielowym łykowatością, choroba powodować mutacjami w pojedynczym genie, CFTR. Mutacja powoduje osoby płuca produkować śluz, rozognienie i płuca niepowodzenia gęstych, viscous, ostatecznie. to prowadzi infekcja Dla wiele pacjentów, tam  jest żadny lekarstwo.

mcCauley, patrzeje wczesne sceny choroba, chciał brać Hawkins' płuca purified komórki kolejny krok i obliczać out jak zostać dróg oddechowych komórkami. Przez wiele skrupulatnych eksperymentów, wycelował wewnątrz na sygnalizacyjnej drodze przemian dzwoniącej Wnt, znać być znacząco w myszy płuca rozwoju. Obracać drogę przemian daleko, prowadził niewyrobione płuco komórki w zostać dróg oddechowych komórki. Wtedy, rósł one w malutkie piłki komórki które dzwonił "bronchospheres.",

Jak Hawkins' organoids bronchospheres no postępują jak oskrzele; są po prostu kolekcją odmianowe komórki. Ale ich specyficzność robi one wykwintnie pożytecznie. Chcieliśmy widzieć" mówimy mcCauley. "jeżeli mogliśmy używać te studiować dróg oddechowych choroby," "Który jest jeden duzi cele: konstruować te komórki od pacjentów i wtedy używać one studiować tamte pacjentów choroby."

Jako dowód pojęcie, mcCauley uzyskiwał dwa komórki linii z od pacjenta, rósł one w bronchospheres, i. torbielową łykowatością, jeden i jeden w której korygował CFTR mutacja która powodował chorobę, w którym ono, Widzieć, stosować leka który musi powodować sfery robić normalne, funkcjonują komórki wypełniać z fluidem. jeżeli jej przepis pracujący, ona biegał test Ja pracował: "załatwiali" bronchospheres zaczynali nabrzmiewać, podczas gdy torbielowej łykowatości sfery no reagowali. "chłodno część jest że mierzyliśmy ten używa przepustowości mikroskopię, i wtedy kalkulowaliśmy zmianę w terenie z czasem," mówją mcCauley który publikował te rezultaty w komórki komórce macierzystej i jest wiodącym autorem na nauce., "W ten sposób teraz oceniać CFTR funkcję w ilościowym sposobie możemy."

Kolejny krok, mówi mcCauley, jest ulepszać test, waży je up i tworzy jednakowych testy dla innych płuco chorob. "końcówka cel jest brać komórki od pacjenta, i wtedy ekran różne kombinacje leki," mówi. Pomysł, setki ale tysiące leki, i właściwie rozumiemy że mogliśmy brać pacjenta komórki nie dwadzieścia i test jak pacjent iść odpowiadać jest właśnie nieprawdopodobnym pomysłem. "zanim nawet dać one traktowaniu,"

Źródło: Boston uniwersytet

Advertisement