Les chercheurs insèrent les cellules souche humaines conçues dans les moelles épinières de rats ALS-affligés

Dévoilant une méthode de la distribution qui peut festin de chirurgiens d'aide jour la sclérose latérale amyotrophique neurodegenerative mortelle de la maladie (ALS), les chercheurs à l'université de Wisconsin-Madison ont inséré les cellules souche humaines conçues dans les moelles épinières de rats ALS-affligés.

Enregistrant leur travail dans la thérapie génique humaine de tourillon, les scientifiques ont dirigé certains types de cellules souche neurales pour sécréter une protéine neurone-protectrice avant de les injecter dans la moelle épinière de rat où les neurones moteurs demeurent. Les neurones moteurs dictent le mouvement de muscle par des messages de relais de la moelle épinière et du cerveau au reste du corps. Les ALS font diminuer et mourir les neurones graduel.

Notamment, les chercheurs de cellule souche d'UW-Madison n'ont pas travaillé avec les cellules souche embryonnaires humaines, les cellules d'ébauche qui surgissent pendant les stades de développement les plus préliminaires et peuvent se développer en 220 l'uns des tissu et la cellule saisit des êtres humains. Les scientifiques ont longtemps considéré ces cellules comme un ingrédient essentiel à la recherche pour guérir des lésions de la moelle épinière et la maladie neurodegenerative.

En revanche, les scientifiques ont travaillé avec des cellules souche neurales plus spécialisées -- connu en tant que cellules neurales d'ancêtre -- cela résultent des cellules souche primitives pendant les semaines premières du développement d'esprit humain. À la différence des cellules souche embryonnaires, elles peuvent seulement se développer en tissu neural et elles sont incapables de vivre pour toujours, comme les cellules souche embryonnaires peuvent. Mais les cellules neurales d'ancêtre sont beaucoup plus appropriés pour l'utilisation clinique parce que, à la différence des cellules souche embryonnaires, elles peuvent se développer faute de dérivés animaux qui sont considérés une source possible de contamination, dit le co-auteur Clive Svendsen, un professeur de l'anatomie basé au centre de Waisman de l'université, et d'une principale autorité sur les cellules neurales d'ancêtre.

« C'est la première étude qui prouve que certains types de cellules souche peuvent survivre et relâcher les protéines protectrices puissantes dans la moelle épinière de rats avec une forme génétique des ALS, » dit Svendsen.

Une fois à l'intérieur du cerveau ou de la moelle épinière, les cellules neurales d'ancêtre se développent dans les astrocytes appelés de neurone-support de cellules souche. Quelques chercheurs croient que les ALS entraînent la panne d'astrocyte, qui fait consécutivement dégénérer et mourir éventuellement des neurones moteurs.

Plusieurs organismes de recherche autour du monde essayent de lâcher la possibilité thérapeutique des cellules neurales d'ancêtre. Mais le travail d'UW-Madison est le premier « double whammy, » dit Svendsen, parce que les cellules neurales injectées d'ancêtre se développent en cellules comme un astrocyte et sécrètent simultanément le facteur neurotrophic dérivé par variété de cellule glial (GDNF), une protéine naturelle qui préserve des neurones moteurs pendant le développement. L'approche double a une meilleure possibilité de protéger les neurones sains qui n'ont pas déjà succombé aux ALS, il dit.

Approximativement 5.600 personnes aux Etats-Unis sont annuellement diagnostiquées avec des ALS. Également connu comme Lou Gehrig's Disease, les ALS ne sont pas comprise bonne, cependant mutations dans le gène SOD-1 -- ou superoxyde dismutase-1 -- sont connus pour jouer un rôle. Les cellules nerveuses de crises d'ALS dans le cerveau et la moelle épinière, et pendant que les neurones moteurs meurent graduel, le cerveau peuvent plus commencer et ne régler le mouvement de muscle.

Les chercheurs d'UW-Madison ont abordé plusieurs entraves techniques essayant de s'assurer que les cellules d'ancêtre se réunissent correctement près des neurones moteurs dans la moelle épinière, tout en continuant à pomper GDNF une fois là, dit Sandra Klein, auteur important de l'étude et un chercheur doctoral d'UW-Madison.

Mais effectuer GDNF-émettre des cellules souche était le premier puzzle à s'attaquer à. Svendsen et son équipe ont traité le problème utilisant une structure virale génétiquement conçue connue sous le nom de lentivirus. Collaborant avec Patrick Aebischer, un chercheur en Suisse, les scientifiques a manipulé les machines génétiques des lentivirus, la dirigeant sécréter GDNF. Les cellules neurales infectées d'ancêtre d'équipe puis avec le lentivirus de GDNF-pompage. Une fois que les cellules étaient infectées, les scientifiques ont enlevé le virus, quittant les colonies indépendantes des cellules productrices GDNF d'ancêtre.

Le prochain problème entrait réellement les cellules dans le bon emplacement de la moelle épinière de rat d'ALS.

« Personne n'avait prouvé que des ancêtres humains pourraient être livrés juste dans la région des neurones moteurs mourants, » dit Klein, qui a choisi de travailler avec des rats parce qu'ils ont une plus grande moelle épinière.

Klein sont ennuyeux dans la base de la colonne vertébrale de rat, utilisant une micropipette, ou le dispositif chutant minuscule, pour fournir les cellules d'ancêtre dans la région inférieure de la moelle épinière où des neurones moteurs sont localisés. Après des mois de test et erreur, Klein finalement assuré par la souillure des tests que les cellules d'ancêtre en effet se réunissaient près des neurones et relâchaient GDNF dans l'endroit.

Svendsen dit que l'approche pourrait être considérée comme un type de thérapie génique nouveau où des cellules d'ancêtre sont employées en tant que « mini pompes » pour livrer la protéine.

Il est essentiel maintenant de voir si des numéros plus grands des cellules d'ancêtre de GDNF-coussinet peuvent réellement prolonger la durée d'un rat en proie aux ALS, dit Svendsen. Si oui, il vise à planification un essai humain de sécurité avec un petit groupe de patients. Normalement, les chercheurs vérifieraient la première fois le travail dans les primates, mais les bons modèles de primate d'ALS n'existent pas en raison de la nature ravageante de la maladie, il dit.

Comparé à de petits rats, êtres humains exigera très probablement des greffes plus considérables de moelle épinière, les chercheurs prévoient. Si couronnée de succès, une méthode assimilée de la distribution de protéine de cellules d'ancêtre a pu radicalement aider à combattre plusieurs autres mal, y compris la maladie de Huntington, la maladie de Parkinson et la rappe.