Os pesquisadores introduzem células estaminais humanas projetadas nas medulas espinais de ratos ALS-afligidos

Revelando um método da entrega que pudesse deleite dos cirurgiões da ajuda dia a esclerose de lateral amyotrophic neurodegenerative mortal da doença (ALS), os pesquisadores na universidade de Wisconsin-Madison introduziram células estaminais humanas projetadas nas medulas espinais de ratos ALS-afligidos.

Relatando seu trabalho na terapia genética humana do jornal, os cientistas dirigiram determinados tipos de células estaminais neurais para segregar uma proteína deprotecção antes de injetá-las na medula espinal do rato onde os neurônios de motor residem. Os neurônios de motor ditam o movimento do músculo por mensagens de retransmissão da medula espinal e do cérebro ao resto do corpo. O ALS faz com que os neurônios progressivamente deteriorem e morram.

Notàvel, os pesquisadores da célula estaminal de UW-Madison não trabalharam com células estaminais embrionárias humanas, as pilhas da vazio-ardósia que elevaram durante as fases as mais adiantadas da revelação e podem tornar-se algum do tecido 220 e a pilha dactilografa dentro seres humanos. Os cientistas têm considerado por muito tempo estas pilhas como um ingrediente crucial na procura para curar os ferimentos espinais e a doença neurodegenerative.

Um pouco, os cientistas trabalharam com células estaminais neurais mais especializadas -- sabido como pilhas neurais do ancestral -- isso elevara das células estaminais primitivas durante as semanas primeiras da revelação do cérebro humano. Ao contrário das células estaminais embrionárias, podem somente tornar-se o tecido neural e são incapazes da vida para sempre, como as células estaminais embrionárias podem. Mas as pilhas neurais do ancestral são muito mais apropriadas para o uso clínico porque, ao contrário das células estaminais embrionárias, podem crescer na ausência dos derivados animais que são considerados uma fonte potencial de contaminação, dizem o co-autor Clive Svendsen, um professor da anatomia baseado no centro do Waisman da universidade, e de uma autoridade principal em pilhas neurais do ancestral.

“Este é o primeiro estudo que mostra que determinados tipos de células estaminais podem sobreviver e liberar a proteínas protectoras poderosas na medula espinal dos ratos com um formulário genético do ALS,” diz Svendsen.

Uma vez dentro do cérebro ou da medula espinal, as pilhas neurais do ancestral crescem nas células estaminais deapoio chamadas astrocytes. Alguns pesquisadores acreditam que o ALS causa o mau funcionamento do astrocyte, que faz com por sua vez que os neurônios de motor degenerem e morram eventualmente.

Diversos grupos de investigação em todo o mundo estão tentando desencadear o potencial terapêutico de pilhas neurais do ancestral. Mas o trabalho de UW-Madison é o primeiro “whammy dobro,” diz Svendsen, porque as pilhas neurais injetadas do ancestral se tornam astrocyte-como pilhas e se segregam simultaneamente linha celular glial o factor neurotrophic derivado (GDNF), uma proteína natural que preserve os neurônios de motor durante a revelação. A aproximação dupla tem uma possibilidade melhor de proteger os neurônios saudáveis que não têm sucumbido já ao ALS, diz.

Aproximadamente 5.600 povos nos Estados Unidos são diagnosticados anualmente com ALS. Igualmente sabido como Lou Gehrig's Disease, o ALS não é compreendida boa, embora mutações no gene SOD-1 -- ou superoxide dismutase-1 -- são sabidos para jogar um papel. As pilhas de nervo dos ataques do ALS no cérebro e na medula espinal, e como os neurônios de motor morrem progressivamente, o cérebro podem já não iniciar e controlar o movimento do músculo.

Os pesquisadores de UW-Madison abordaram diversos obstáculos técnicos que tentam assegurar-se de que as pilhas do ancestral recolhessem correctamente perto dos neurônios de motor na medula espinal, ao continuar a bombear uma vez lá GDNF, dizem Sandra Klein, autor principal do estudo e um pesquisador doutoral de UW-Madison.

Mas fazer GDNF-emitir-se células estaminais era o primeiro enigma a lutar com. Svendsen e sua equipe aproximaram o problema usando uma estrutura viral genetically projetada conhecida como um lentivirus. Colaborando com o Patrick Aebischer, um pesquisador em Suíça, os cientistas manipulou a maquinaria genética dos lentivirus, dirigindo o segregar GDNF. A equipe contaminou então pilhas neurais do ancestral com o lentivirus debombeamento. Uma vez que as pilhas foram contaminadas, os cientistas lavaram o vírus afastado, saindo de colônias auto-alimentadas de pilhas deprodução do ancestral.

O problema seguinte obtinha realmente as pilhas no lugar direito da medula espinal do rato do ALS.

“Ninguém tinha mostrado que os ancestral humanos poderiam ser entregados certo na região dos neurônios de motor de morte,” diz Klein, que escolheu trabalhar com ratos porque têm uma medula espinal maior.

Klein fura na base da espinha do rato, usando uma micro-pipeta, ou o dispositivo deixando cair minúsculo, para entregar as pilhas do ancestral na região inferior da medula espinal onde os neurônios de motor são encontrados. Após meses da tentativa e erro, Klein verificado finalmente com da mancha de testes que as pilhas do ancestral certamente estavam recolhendo perto dos neurônios e estavam liberando GDNF na área.

Svendsen diz que a aproximação poderia ser considerada como um formulário novo da terapia genética onde as pilhas do ancestral são usadas como as “mini bombas” para entregar a proteína.

É crucial agora ver se os maiores números de pilhas do ancestral do GDNF-rolamento podem realmente prolongar a vida de um rato ALS-montado, diz Svendsen. Em caso afirmativo, aponta planear uma experimentação humana da segurança com um grupo pequeno de pacientes. Ordinariamente, os pesquisadores testariam primeiramente o trabalho nos primatas, mas os bons modelos do primata do ALS não existem devido à natureza de devastação da doença, diz.

Comparado aos ratos pequenos, os seres humanos exigirão muito provavelmente umas transplantações mais extensivas da medula espinal, os pesquisadores prevêem. Se bem sucedido, um método similar da entrega da proteína da pilha do ancestral podia radical ajudar a combater diversas outras doenças, incluindo a doença de Huntington, a doença de Parkinson e o curso.