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Cellules souche Embryonnaires fixées à une modification de gel au lieu de suspendre en solution

Comme beaucoup d'autres genres de cellules utilisées dans la recherche biomédicale, des cellules souche embryonnaires humaines sont enregistrées et transportées dans une condition cryopreserved, congelée à -320 degrés Fahrenheit, la température de leur bain de mémoire d'azote liquide.

Mais quand les scientifiques dégèlent les cellules pour l'usage dans le laboratoire, moins de 1 pour cent se réveille de leur assoupissement frigide et assume leur condition indifférenciée. Cette forme de « ébauche » est caractéristique des cellules souche et de l'essentiel pour la science fondamentale exigée avant que les cellules prometteuses soient prêtes pour la clinique. Ainsi des scientifiques sont requis de mettre les quelques survivants dans la culture et de tendre soigneusement à eux pendant des semaines avant que les colonies neuves soient assez abondantes pour entreprendre des expériences.

« Les cellules souche embryonnaires Humaines ont un taux de survie très faible après la cryopréservation, qui pose plusieurs problèmes, » dit Sean Palecek, une Université de professeur de Wisconsin-Madison du bureau d'études chimique et biologique.

Non seulement cet à bas taux effectue-t-il fonctionner avec les cellules souche embryonnaires humaines à caler et de main-d'oeuvre, mais - parce que tellement peu survivent la congélation - il peut également signifier que la sélection naturelle modifie les cellules enregistrées des voies inconnues et non désirées, il dit.

Mais maintenant Palecek, avec des collègues Juan de Pablo et Lin Ji, mettent la touche finale sur une méthode neuve pour préserver et enregistrer les cellules méticuleuses. Le travail, présenté aujourd'hui (30 mars) à un contact de la Société Chimique Américaine, promesses d'amplifier grand le nombre de cellules qui survivent leur hibernation imposée, qui demeurent indifférenciées et qui sont plus facilement disponible pour la recherche. Ce Qui est plus, avec plus de survivants, variabilité génétique devient moins de délivrance.

En gelant les cellules fixées à une modification de gel au lieu de suspendre en solution, et en ajoutant le trehalose chimique - un disaccharide ou un sucre que quelques animaux et microbes produisent pour protéger des cellules et pour survivre en conditions sèches et à basse température - l'équipe du Wisconsin pouvait augmenter des taux de survie de cellule souche par plus qu'un ordre de grandeur, avec l'autant d'en tant que 20 pour cent d'une culture cellulaire survivant le procédé de geler-et-dégel.

« À l'aide du gel et d'ajouter le disaccharide aux cellules, vous pouvez augmenter leurs chances de survie, » note de Pablo, aussi un professeur d'UW-Madison du bureau d'études chimique et biologique. « Vingt pour cent de survie ne ressemblent pas à de beaucoup, mais c'est une amélioration énorme. La Prise des quelques survivants des méthodes actuelles et l'élevage de elles prend des semaines. C'est un goulot d'étranglement réel dans le domaine.

« En Outre, la quantité de différenciation incontrôlée est réduite rigoureusement. »

Le système idéal pour préserver et enregistrer les cellules précieuses et d'autres matériaux biologiques, indique de Pablo, serait un où les cellules sont lyophilisées, et c'est l'objectif ultime de cette ligne de recherche.

Le groupe du Wisconsin a déjà avec succès développé des méthodes pour lyophiliser les cultures bactériennes employées pour effectuer le fromage et le yaourt. Leur méthode, maintenant en service commercialement, réduit des coûts de mémoire et de transport pour des robots ménagers.

« L'idée maintenant, » explique de Pablo, « est d'étendre la technologie aux cellules mammifères. »

Il cite des produits sanguins comme un exemple des cellules qui pourraient potentiellement être lyophilisées pour la conservation à long terme facile, et les produits sanguins sont devenus un foyer neuf pour son organisme de recherche.

« Si vous pouvez lyophiliser ces types de cellules, vous pouvez les enregistrer pour des laps de temps indéfinis » et les coûts seraient grand réduits, il dit. Une Telle technologie aiderait également à alléger les pénuries continuelles de produits sanguins. Quelques produits sanguins sont périsables et doivent maintenant être jetés après une heure dans la mémoire. Les produits sanguins Lyophilisés n'auraient aucune une telle obligation. D'ailleurs, elle rendrait des produits sanguins plus facilement disponibles pour des urgences et des événements de victime de masse, et dans les configurations distantes et difficiles telles qu'un environnement de champ de bataille.

Le travail à côté de Palecek, de Pablo et de Ji, qui a été supporté par une concession de l'Agence De La Défense Pour Les Projets De Recherche Avancés (DARPA), est également programmé pour la publication dans un futur numéro de la Biotechnologie et de la Bio-ingénierie de tourillon. Un brevet pour la technologie a été appliqué pour par la Fondation de Recherches d'Anciennes Élèves du Wisconsin.