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L'induzione Potente di differenziazione chondrocytic dell'essere umano adiposo-ha derivato le cellule staminali adulte dalla proteina morfogenetica 6 dell'osso

Un fattore di crescita novello migliora significativamente l'abilità delle cellule staminali specializzate derivate da grasso umano da trasformare nelle celle della cartilagine, secondo il Centro Medico di Duke University ed il Banco di Pratt dei ricercatori di Assistenza Tecnica.

Tali fattori di crescita sono determinanti per la bioingegneria dei tessuti per uso clinico in esseri umani, i ricercatori hanno detto, perché le celle avrebbero dovuto svilupparsi rapidamente ed in grandi numeri per essere pratiche. Per lo studio corrente come pure per gli esperimenti passati in questa area, il gruppo di Duca ha isolato le celle specializzate, conosciute come le cellule staminali adulte adiposo-derivate essere umano (hADAS), da grasso ottenuto durante le procedure della liposuzione ed allora esposto le celle ad un cocktail di vari fattori di crescita per stimolare la loro trasformazione nelle celle della cartilagine.

Il fattore di crescita che il gruppo di Duca utilizzato nelle celle del hADAS per la prima volta è chiamato proteina morfogenetica 6 (BMP-6) dell'osso, una proteina naturale che è compresa nell'indurimento, o ossificare, le estremità molli delle ossa lunghe che entr inare contatto con cartilagine.

I ricercatori hanno trovato che BMP-6 ha aumentato significativamente la produzione di due indicatori biochimici importanti di proliferazione delle cellule della cartilagine. Specificamente, le celle del hADAS hanno trattato con BMP-6 aumentato di 205 volte l'espressione di aggrecan, una componente di cartilagine articolare ed hanno aumentato di 38 volte la produzione di un tipo di collageno unicamente presente in cartilagine, rispetto alle celle senza BMP-6 nel cocktail.

“I Nostri studi suggeriscono che le celle crescenti del hADAS con BMP-6 potrebbero fornire il tessuto che potrebbe essere usato per riparare la cartilagine nociva,„ abbiano detto Bradley Estes, un dottorando nel Dipartimento di Pratt della Bioingegneria ed in autore principale di un documento pubblicato nell'emissione Dell'aprile 2006 dell'Artrite e del Reaumatismo del giornale. La ricerca del gruppo è stata supportata dagli Istituti della Sanità Nazionali.

“Un approccio potenziale sarebbe di catturare le celle da un paziente e poi curare e coltivare le celle fuori dell'organismo per creare un tessuto che potrebbe essere reimplanted nella giuntura,„ Estes ha detto. “Un'Altra strategia sarebbe di usare le tecniche dell'ingegneria genetica per inserire il gene per la produzione di BMP-6 nelle celle del hADAS e poi per iniettare queste celle nel sito di danno.„

Il danno della Cartilagine è difficile da trattare, i ricercatori hanno detto, perché il tessuto manca di un'offerta di sangue, nervo e la linfa ed ha limitato la capacità per la riparazione. Le strategie Correnti per il trattamento del danno della cartilagine, quali i trapianti della chirurgia di microfratture o della cartilagine, sono state in gran parte deludenti, hanno detto.

Tuttavia, in questi ultimi cinque anni, i ricercatori di Duca sotto la direzione di Farshid Guilak, il Ph.D., Direttore della ricerca ortopedica, stanno studiando gli approcci novelli a trattare il danno della cartilagine. Nel loro sistema sperimentale, il gruppo espone le celle del hADAS ai cocktail differenti delle sostanze nutrienti, delle vitamine e dei fattori di crescita. Questo riprogrammare chimico forza le cellule staminali progredire lungo i percorsi differenti, se disossare, la cartilagine o le cellule nervose.

Nei loro ultimi esperimenti, i ricercatori hanno aggiunto BMP-6 al cocktail in cui le celle del hADAS si sono sviluppate in sfere minuscole di un carboidrato complesso conosciuto come alginato. L'impalcatura tridimensionale fornita dalle sfere dell'alginato promuove la differenziazione delle celle curate del hADAS nel tessuto della cartilagine.

Interessante, il gruppo di Duca egualmente ha trovato che le celle del hADAS comprendono uno stirpe distinto le cellule staminali.

Altri ricercatori hanno trovato che certo tipo di cellula staminale, chiamato cellule staminali mesenchymal, che vengono dal midollo osseo, anche può essere trasformato nelle celle della cartilagine una volta esposto al cocktail giusto dei fattori di crescita. Ma quello è dove la loro similarità con le estremità delle cellule del hADAS, secondo il gruppo di Duca.

“Mentre il trattamento delle cellule staminali mesenchymal con BMP-6 tende a stimolare la trasformazione nelle celle di osso, il trattamento delle celle del hADAS con BMP-6 stimola la crescita delle cellule della cartilagine come pure il bloccaggio di crescita delle cellule di osso,„ Estes ha detto. “Questo indica che le celle che del hADAS usiamo sono molto differenti dalle cellule staminali mesenchymal. Possono identico, ma agiscono abbastanza diversamente.„

Sulla Base delle loro prove correnti, i ricercatori sono sicuri che le celle del hADAS già hanno dimostrato il potenziale di servire da sorgente disponibile facilmente per la creazione delle celle nuove ed i tessuti alla cartilagine dell'ossequio danneggiano. Inoltre, i ricercatori hanno detto, la prova suggerisce che l'aggiunta di altri fattori di crescita e nelle combinazioni differenti potrebbe generare una risposta ancor più robusta nelle celle che aumenterebbero la loro utilità ancor più.

“Corrente non abbiamo un rimedio soddisfacente alla gente che subisce una lesione cartilagine-offensiva,„ Guilak abbiamo detto. “C'è un'esigenza reale di nuovo approccio a trattare queste lesioni. Prevediamo di potere rimuovere un po'di grasso e poi svilupparci pezzi su misura e tridimensionali di cartilagine che potrebbero essere impiantati chirurgicamente nella giuntura. Una delle bellezze di questo sistema è quella poiché le celle provengono dagli stessi pazienti, là non è preoccupazioni delle risposte immunitarie o della trasmissione avverse di malattia.„

http://medschool.duke.edu/