Los científicos han engatusado a las células madres embrionarias humanas para hacer neuronas de motor espinales

Después de años de ensayo y error, los científicos han engatusado a las células madres embrionarias humanas para hacer neuronas de motor espinales, caminos críticos del sistema nervioso los mensajes de ese relevo del cerebro al descanso de la carrocería.

Las nuevas conclusión, denunciadas en línea en la biotecnología de la naturaleza del gorrón por los científicos de la universidad de Wisconsin-Madison, son importantes porque ofrecen los postes indicadores críticos para los científicos que intentan reparar sistemas nerviosos dañados o enfermos.

Las neuronas de motor transmiten mensajes del cerebro y de la médula espinal, dictando casi cada movimiento en la carrocería de menear de un dedo del pie al balanceo de un globo ocular. La novedad podría las víctimas de ayuda día de los daños de la espinal-cuerda, o pavimentar la manera para los tratamientos nuevos de enfermedades degenerativas tales como esclerosis lateral amiotrófica (ALS), también conocidos como Lou Gehrig's Disease. Con las células sanas crecidas en el laboratorio, los científicos podrían, en teoría, reemplazar las neuronas de motor de muerte para restablecer la función y aliviar los síntomas de la enfermedad o del daño.

Mucho más pronto en el futuro, el avance permitirá que los investigadores creen la neurona de motor que modela sistemas para revisar las nuevas drogas, dice al líder Su-Chun Zhang, profesor adjunto del estudio de la anatomía y de la neurología en el programa de investigación de la célula madre en el centro de Waisman en UW-Madison.

Los científicos han creído de largo en la promesa terapéutica de células madres embrionarias con su capacidad de replegar indefinidamente y de convertirse en 220 diversos tipos uces de los de células y tejidos en la carrocería.

Pero los investigadores han luchado para convertir a las células madres embrionarias de la en blanco-pizarra en las neuronas de motor, dicen a Zhang. La meta probó evasivo incluso en vertebrados más simples tales como ratones, cuyas células madres embrionarias han estado disponibles para los científicos por décadas.

Los científicos de una razón han tenido dificultad el hacer de las neuronas de motor, Zhang creen, pueden ser que son una de las estructuras de los nervios más tempranas a emerger en un embrión que se convierte. Con el reloj que hacía tictac del revelado en mente, Zhang y sus personas dedujeron que hay solamente una hebra fina del tiempo - la áspero tercera y cuarta semana del revelado humano - en qué células madres podrían ser pinchadas con éxito para transformarse en las neuronas de motor espinales.

Además del marco de tiempo estrecho, era también crítico exponer a las células madres cada vez mayor a un arsenal de cócteles químicos complejos. Los cócteles constituyen las substancias químicas naturalmente secretadas - una mezcla de factores y de hormonas de incremento - que ofrecen las condiciones de crecimiento exactas necesarias para navegar las células abajo del camino de desarrollo correcto. “Usted necesita enseñar [las células madres embrionarias] para cambiar paso a paso, donde cada paso tiene diversas condiciones y una ventana estricta del tiempo,” dice a Zhang. “De otra manera, apenas no trabajará.”

Para distinguir en una neurona de motor espinal funcional, las células madres avance con una serie de mini-escenarios, cada uno que requiere un ambiente de crecimiento único y una sincronización exacta. Para comenzar, las personas de Wisconsin generaron a las células madres de los nervios de las células madres embrionarias. Entonces transformaron las células de los nervios en las células del progenitor de las neuronas de motor, que a su vez se convirtieron en un plato del laboratorio en las células espinales de la neurona de motor.

Las neuronas de motor nuevamente generadas, según Zhang, exhiben la actividad eléctrica indicador, un signo que las neuronas, que transmiten normalmente impulsos eléctricos, eran funcionales.

Las células espinales de la neurona de motor han sobrevivido en cultura en el laboratorio para más de tres meses, dicen a Xuejun Li, científico auxiliar en el grupo de Zhang, y el autor importante del estudio.

Para determinar la receta exacta para el incremento de la neurona de motor, Li forrajeó laboratorios por todo el mundo para obtener los factores de incremento y otras substancias químicas naturales necesitaron conducir las células a partir de un escenario de revelado de la neurona de motor a otro. Pero una vez más allá de cierto punto, Li encontró que las células guardaron el virar lejos hacia diversos destinos celulares. Después de centenares de variaciones fracasadas de factores de incremento y de morphogens, una idea golpeó a Li: ¿Por qué no aplicar una substancia química sabida para ser necesario para un estado avanzado de revelado de la neurona a un paso mucho anterior en el proceso?

La corazonada pagada lejos y resultada para ser la última pieza del rompecabezas.

El descubrimiento, dice a Zhang, demuestra que las células madres humanas no distinguen necesariamente en la moda lineal, como los científicos creyeron siempre. Bastante, una serie de cambios que recubren complejos bien puede ser la norma de desarrollo en vertebrados más altos tales como seres humanos.

“No podemos traducir simple estudios del animal a los seres humanos,” dice a Zhang.

El paso siguiente, Li dice, será probar si las neuronas nuevamente generadas pueden comunicar con otras células cuando están trasplantadas en un animal vivo. Las personas primero probarán las neuronas en embriones del pollo.

Mientras que los nuevos resultados son prometedores y ofrecen el acceso a las células críticas que se pueden un día utilizar en terapia, será probablemente muchos años antes de que puedan ser probados en seres humanos, Zhang dice.