I ricercatori inseriscono le cellule staminali umane costruite nei midolli spinali dei ratti ALS-afflitti

Rivelando un metodo della consegna che può ossequio dei chirurghi di guida giorna la sclerosi laterale amiotrofica neurodegenerative micidiale di malattia (ALS), i ricercatori all'università di Wisconsin-Madison hanno inserito le cellule staminali umane costruite nei midolli spinali dei ratti ALS-afflitti.

Riferendo il loro lavoro nella terapia genica umana del giornale, gli scienziati hanno diretto determinati tipi di cellule staminali neurali per secernere una proteina neurone-proteggente prima dell'iniezione loro nel midollo spinale del ratto in cui i motoneuroni risiedono. I motoneuroni dettano il movimento del muscolo dai messaggi di trasmissione dal midollo spinale e dal cervello al resto dell'organismo. Il ALS induce i neuroni a decomporrsi e morire progressivamente.

Considerevolmente, i ricercatori della cellula staminale diUW-Madison non hanno lavorato con le cellule staminali embrionali umane, celle della in bianco-bramma che sorgono durante le fasi più iniziali dello sviluppo e possono svilupparsi in c'è ne del tessuto 220 e la cella digita dentro gli esseri umani. Gli scienziati lungamente hanno considerare queste celle come un ingrediente cruciale nella ricerca per fare maturare le ferite spinali e la malattia neurodegenerative.

Piuttosto, gli scienziati hanno lavorato con le cellule staminali neurali specializzate -- conosciuto come celle neurali del progenitore -- quello risulta dalle cellule staminali primitive durante le settimane primissime dello sviluppo del cervello umano. A differenza delle cellule staminali embrionali, possono svilupparsi soltanto nel tessuto neurale e sono incapaci di vivere per sempre, come le cellule staminali embrionali possono. Ma le celle neurali del progenitore sono molto più appropriati per uso clinico perché, a differenza delle cellule staminali embrionali, possono svilupparsi in assenza dei derivati animali che sono considerati una sorgente potenziale di contaminazione, dicono il co-author Clive Svendsen, un professore dell'anatomia basato al centro del Waisman dell'università e di un esponente di primo piano sulle celle neurali del progenitore.

“Questo è il primo studio che indica che determinati tipi di cellule staminali possono sopravvivere e rilasciare alle proteine protettive potenti nel midollo spinale dei ratti con un modulo genetico di ALS,„ dice Svendsen.

Una volta dentro il cervello o il midollo spinale, le celle neurali del progenitore si sviluppano nelle cellule staminali neurone-supportanti chiamate astrocytes. Alcuni ricercatori ritengono che il ALS causi la disfunzione del astrocyte, che a sua volta induce i motoneuroni a degenerare e finalmente morire.

Parecchi gruppi di ricerca intorno al mondo stanno provando ad liberare il potenziale terapeutico delle celle neurali del progenitore. Ma il lavoro diUW-Madison è il primo “doppio whammy,„ dice Svendsen, perché le celle neurali iniettate del progenitore si sviluppano nelle celle astrocyte del tipo di e simultaneamente secernono il fattore neurotrophic derivato varietà di cellula glial (GDNF), una proteina naturale che conserva i motoneuroni durante lo sviluppo. L'approccio duplice ha una migliore probabilità di protezione dei neuroni sani che già non hanno soccombuto a ALS, dice.

Approssimativamente 5,600 persone negli Stati Uniti sono diagnosticate annualmente con ALS. Inoltre conosciuto come Lou Gehrig's Disease, il ALS non è capita buona, comunque mutazioni nel gene SOD-1 -- o superossido dismutase-1 -- sono conosciuti per svolgere un ruolo. Le cellule nervose di attacchi di ALS nel cervello e nel midollo spinale e mentre i motoneuroni muoiono progressivamente, il cervello possono più iniziare e non gestire il movimento del muscolo.

I ricercatori diUW-Madison hanno affrontato parecchi ostacoli tecnici che provano a assicurarsi che le celle del progenitore si riunissero correttamente vicino ai motoneuroni nel midollo spinale, mentre continuino a pompare GDNF una volta là, dice Sandra Klein, autore principale dello studio e un ricercatore di laurea diUW-Madison.

Ma fare l'GDNF-emissione delle cellule staminali era il primo puzzle da affrontare with. Svendsen ed il suo gruppo si sono avvicinati al problema facendo uso di una struttura virale geneticamente costruita conosciuta come un lentivirus. Collaborando con Patrick Aebischer, un ricercatore in Svizzera, gli scienziati ha manipolato il macchinario genetico dei lentivirus, dirigente la secernere GDNF. Il gruppo poi ha infettato le celle neurali del progenitore con il lentivirus dipompaggio. Una volta che le celle fossero infettate, gli scienziati hanno lavato il virus via, lasciando le colonie economicamente indipendenti delle celle producenti GDNF del progenitore.

Il problema seguente realmente stava entrando le celle nella giusta posizione del midollo spinale del ratto di ALS.

“Nessuno aveva indicato che i progenitori umani potrebbero essere destra consegnata nella regione dei motoneuroni di morte,„ dice Klein, che ha scelto di lavorare con i ratti perché hanno un più grande midollo spinale.

Alesaggio di Klein nella base della spina dorsale del ratto, facendo uso di una micropipetta, o unità cadente minuscola, consegnare le celle del progenitore nella regione inferiore del midollo spinale in cui i motoneuroni sono individuati. Dopo i mesi di approssimazioni successive, Klein definitivo accertato di through macchiando le prove che le celle del progenitore effettivamente stavano riunendo vicino ai neuroni e stavano rilasciando GDNF nell'area.

Svendsen dice che l'approccio potrebbe essere considerare come una forma di terapia genica innovatrice dove le celle del progenitore sono usate come “mini pompe„ per consegnare la proteina.

Ora è cruciale vedere se i maggiori numeri delle celle del progenitore del GDNF-cuscinetto possono realmente prolungare la vita di un ratto ALS pieno, dice Svendsen. In caso affermativo, mira a pianificazione una prova umana della sicurezza con un piccolo gruppo di pazienti. Ordinariamente, i ricercatori in primo luogo verificherebbero il lavoro in primati, ma i buoni modelli del primate di ALS non esistono dovuto la natura devastante della malattia, dice.

Confrontato ai piccoli ratti, gli esseri umani molto probabilmente richiederanno i trapianti più estesi del midollo spinale, i ricercatori predicono. Se riuscito, un simile metodo della consegna della proteina delle cellule del progenitore ha potuto contribuire radicalmente a combattere parecchi altri disturbi, compreso la malattia di Huntington, la malattia del Parkinson ed il colpo.