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Crecimiento de un aro para el trasplante: potenciales y trampas

By Keynote ContributorDr Denize AtanSenior Lecturer and Honorary Consultant in
Neuro-ophthalmology at the Bristol Eye Hospital

Los científicos han estado trabajando difícilmente para traer alrededor de una época en el futuro cuando podemos crecer “un aro en un plato” y utilizarlo para que el trasplante restablezca la visión alguien que está ciego, y no son tan lejanos lejos como usted puede ser que piense.

Es importante entender cómo suceso el revelado del aro normalmente de modo que poder intentar replegarlo en el laboratorio. Hemos determinado varios genes importantes que tienen un impacto importante en el revelado del aro cuando son defectuosos.

Por ejemplo, algunas mutaciones genéticas llevan al anophthalmia (un o ningún aros presentes) o al microphthalmia (aros anormalmente pequeños) mientras que otros llevan a los defectos célula-específicos como la ausencia de varillas o de conos en el dorso del aro, las células (fotorreceptores) que son responsables de descubrir la luz.

SR. exploración de T2-weighted de un paciente con anophthalmia unilateral. Observe la presencia de tejido amorfo y de estructuras que se asemejan a los músculos extraoculares dentro de la órbita correcta anophthalmic. La unión correcta del nervio óptico/del quiasma aparece atenuada bastante que tejido de los nervios residual posible ausente del nervio óptico que sugiere. © Verma COMO/campos comunes de Wikimedia.

Crecimiento de un aro en el laboratorio

Los genes que determinan dónde un aro se convierte, cómo es grande serán, los tipos de la célula que se convierten dentro de ellos y la función de esas células se regula muy apretado, como usted puede ser que se imagine. La llave es cambiarlas conectado en el lugar correcto en el momento adecuado y en la orden correcta. Las proteínas reguladoras llamaron mando de los factores de la transcripción esto.

Los factores de la transcripción son como el conductor en una orquesta, haciendo señales qué músicos necesitan jugar durante cada barra de una sinfonía. Como el conductor en una orquesta, los factores de la transcripción regulan que de muchos millares de genes necesitan “jugar” durante cada escenario durante el revelado del embrión humano y del aro.

Los factores de la transcripción y los genes que regulan son todos cifrados en nuestra DNA. La DNA es esencialmente el manual de la instrucción de un ser humano que se convierte que se empaquete en la célula esa las formas cuando la esperma fertiliza el huevo.

Esta célula divide en dos células, después cuatro, después ocho, hasta que una bola de las células se forme que cada uno tiene el potencial de formar un ser humano entero, una placenta y una cavidad amniótica después de las instrucciones en nuestra DNA. ¡Estas células son verdad omnipotentes!

Una cavidad forma dentro del huevo, y el embrión se convierte de una colección de células dentro de la cavidad llamada el Massachusetts interno de la célula.

Mientras que estas células se limitan al crecimiento en un embrión (no placenta o saco amniótico), se llaman pluripotent bastante que omnipotentes. Cuando los científicos refieren a las células madres embrionarias humanas (hESCs), significan las células pluripotent del Massachusetts interno de la célula.

Un descubrimiento científico importante era que los hESCs se podrían cultivar en el laboratorio para crecer en 3D aro-como las estructuras, simple agregando ciertos alimentos y factores de incremento en los medios de cultivo. Aparece que una vez que los hESCs habían sido fijados en este camino de desarrollo, podían ordenarse en la formación de un aro, sin la expresión forzada de cualquier transcripción descompone en factores.

La desventaja es que los hESCs están tomados de los embriones dejados sobre el tratamiento siguiente de IVF. Su uso se regula apretado y los éticas de usar este tejido para la investigación se discuten caliente.

Otra ruptura ocurrió cuando los científicos encontraron que las células completo distinguidas, e.g células epiteliales, se podrían reprogramar para volver a tiempo y convertirse “indujo” a las células madres pluripotent (iPSCs). Todo el esto parece requerir es la expresión forzada de cuatro factores de la transcripción en las células epiteliales que normalmente se expresan solamente en células madres.

Este descubrimiento abrió la posibilidad de tomar una biopsia de la piel de un paciente y de reprogramar las células nuevamente dentro de iPSCs, de modo que pudieran ser crecidas en tejidos del aro en el laboratorio, usando las propias células del paciente bastante que hESCs.

Retos del futuro

Todavía hay muchos retos a dirigir antes de que poder utilizar los aros crecidos en el laboratorio para el trasplante. La retina tiene un conjunto de circuitos complicado comprendido de las células nerviosas que son importantes para tramitar la información visual en una imagen percibida.

No es tan simple trasplantar un aro o las células del individuo tomadas a partir de un aro y ponerlas en otro, preveyendo que conecten hacia arriba perfectamente con todos los nervios responsables de la visión normal.

Por ejemplo, hay las barreras físicas que trasplantaron las varillas y los conos tendrían que vencer para colocarse en el lugar correcto y para conectar con los nervios en la retina del ordenador principal.

Los procesos de la enfermedad que llevan a la ceguera en el primer lugar pudieron haber llevado a marcar con una cicatriz y al remodelado de la retina del ordenador principal, de modo que las células trasplantadas no tengan nada dejada para conectar con.

Es más fácil trasplantar la otra célula pulsa hacia adentro el aro que no tengan estas entregas, como las células epiteliales del pigmento retiniano (RPE) que se pueden también crecer de hESCs y de iPSCs en el laboratorio.

Las células de RPE se colocan al lado de los fotorreceptores de la varilla y del cono, pero no están implicadas en el conjunto de circuitos complicado de la retina. Su papel es suministrar los alimentos a los fotorreceptores, llevarse los residuos, y reciclar las moléculas sensibles a la luz.

Algunas causas comunes de la ceguera, como la degeneración macular relativa a la edad, son real enfermedades del RPE - los fotorreceptores consiguen dañados como espectadores a la inflamación y a la extracción de aire que ocurran.

Por eso las juicios clínicas que prueban la eficacia de las terapias de célula madre están trasplantando las células y no los fotorreceptores de RPE. Hasta ahora, los resultados parecen prometedores y el trasplante de las células de RPE aparece ser seguro.

Tan el tiempo en el futuro cuando podemos crecer “un aro en un plato” y utilizarlo para que el trasplante restablezca la visión alguien que está ciego, no está tan muy lejos.

Acuses de recibo

Combate para la mira - alguien en el mundo va las persianas cada cinco segundos.

Nuestra misión es parar baja de la mira en sus carriles. Financiando la investigación pionera del aro, estamos creando un futuro que todo el mundo puede ver.

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Sobre el Dr. Denize Atan

El Dr. Atan terminó su entrenamiento médico en la universidad de Cambridge entonces Oxford.

Después de especializar en medicina general y de obtener la calidad de miembro de la universidad real de los médicos (MRCP, Reino Unido), ella hizo cada vez más interesada en la gran variedad de enfermedades sistémicas que afectan al aro y a la visión en general.

Ella emprendió su entrenamiento de especialista en oftalmología en la región del oeste del sur, incluyendo el hospital del aro de Oxford y el hospital del aro de Bristol, y estaba en Bristol que su interés actual de la investigación en genética ocular fue encendido.

El Dr. Atan terminó un doctorado en genética ocular de la universidad de Bristol en 2008, seguida por una beca postdoctoral financiada confianza de la investigación de Wellcome en Toronto, Canadá. Ella acabó su entrenamiento en oftalmología y recibió la medalla de Harcourt para la marca más alta de los exámenes de la beca de la universidad real de los oftalmólogos (FRCOphth).  

Ella desarrolló más adelante su experiencia clínica en Neuro-Oftalmología con una beca mayor en Birmingham y actualmente los trabajos como conferenciante clínico mayor y consultor honorario en Neuro-oftalmología en Bristol Eye el hospital.

El Dr. Atan asciende activamente el combate público con ciencia, la igualdad para los hombres y las mujeres en ciencia y la necesidad de la investigación de la visión.


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Last Updated: Jun 25, 2019

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