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Les cellules souche embryonnaires retiennent la promesse grande pour la science biomédicale

Avec leur potentiel de traiter un large éventail de maladies et de découvrir les procédés principaux qui mènent à ces maladies, les cellules souche embryonnaires (ES) retiennent la promesse grande pour la science biomédicale. Un certain nombre de barrières, scientifiques et non-scientifiques, cependant, ont exclu des scientifiques d'atteindre le Saint Graal d'employer ces cellules particulières pour traiter la cardiopathie, le diabète, l'Alzheimer et d'autres maladies.

Dans le 13 juin publié de papier en nature, les scientifiques à l'institut de Salk pour des études biologiques enregistrent découvrir ce cycle de cellules d'es dans et hors « d'une condition magique » dans les stades précoces du développement d'embryon, pendant laquelle une batterie de gènes essentiels pour le pouvoir de cellules (la capacité d'une cellule générique de différencier, ou se développer, en cellule avec des fonctionnements spécialisés) est activés. Ce seul état, totipotency appelé, donne à des cellules d'es leur seule capacité de se transformer en n'importe quelle cellule saisissent le fuselage, de ce fait leur effectuant les objectifs thérapeutiques attrayants.

« Ces découvertes, » dit auteur Samuel supérieur L. Pfaff, un professeur dans le laboratoire de l'expression du gène de Salk, « donnez l'analyse neuve dans le réseau des gènes importants pour le potentiel de développement des cellules. Nous avons recensé un mécanisme qui remet à l'état initial les cellules souche embryonnaires à une condition plus jeune, où elles sont plus de plastique et pour cette raison potentiellement de plus utiles en thérapeutique contre la maladie, des blessures et le vieillissement. »

Les cellules d'es sont comme le mastic idiot qui peut être induit, dans les bonnes circonstances, devenir spécialisé cellule-pour l'exemple, des cellules de la peau ou pancréatique cellule-dans le fuselage. Aux stades de développement initiaux, quand un embryon contient seulement cinq à huit cellules, les cellules souche sont totipotent et peuvent se développer en n'importe quel type de cellules. Après trois à cinq jours, l'embryon développe en bille des cellules appelées un blastocyste. À ce stade, les cellules souche sont pluripotent, signifiant elles peuvent se développer en presque n'importe quel type de cellules. Pour que des cellules différencient, des gènes spécifiques dans les cellules doivent être allumés.

Pfaff et ses collègues ont exécuté l'ARN ordonnançant (une technologie neuve dérivée du séquençage du génome pour surveiller quels gènes sont en activité) sur les cellules immatures d'oeufs de souris, les oocytes appelés, et les embryons de deux-cellule-étape pour recenser les gènes avant lesquels sont allumés juste et juste après la fécondation. L'équipe de Pfaff a découvert une séquence des gènes attachés à cette condition privilégiée de totipotency et a remarqué que les gènes ont été activés par des retroviruses à côté des cellules souche.

Presque 8 pour cent du génome humain se composent des reliques antiques des viraux infection qui se sont produits dans nos ancêtres, qui ont été réussis de génération en génération mais ne peuvent pas produire des infections. Pfaff et ses collaborateurs ont constaté que les cellules ont employé certains de ces virus comme outil pour régler les contacts marche-arrêt pour leurs propres gènes. La « évolution a indiqué, « nous fabriquerons la limonade à partir de des citrons, et employons ces virus à notre avantage, «  » Pfaff dit. Utilisant les restes des virus antiques allumer des centaines de gènes à un moment spécifique de temps dans le développement précoce d'embryon donne à des cellules la capacité de se transformer en n'importe quel type de tissu dans le fuselage.

De leurs observations, les scientifiques de Salk disent que ces virus sont très fortement réglé-eux ne savent pas pourquoi-et active seulement pendant un hublot court pendant le développement embryonnaire. Les chercheurs ont recensé des cellules d'es dans l'embryogenèse tôt et puis ont davantage développé les embryons et les ont cultivés dans une assiette de laboratoire. Ils ont constaté qu'un groupe rare de cellules spéciales d'es a activé les gènes viraux, les discernant d'autres cellules d'es dans l'assiette. À l'aide des retroviruses à leur avantage, Pfaff dit, ces cellules rares retournées à plus de condition en plastique et jeune et ont ainsi eu un potentiel de développement plus grand.

L'équipe de Pfaff a également découvert que presque tout le cycle de cellules d'es dans et hors de cette forme privilégiée, une caractéristique des cellules d'es qui a été sous appréciée par la communauté scientifique, indique le premier auteur Todd S. Macfarlan, un ancien chercheur post-doctoral dans le laboratoire de Pfaff qui a récent reçu une position de corps enseignant à l'institut national d'Eunice Kennedy Shriver des santés de l'enfant et du développement humain. « Si ce cycle est évité de l'événement, » il dit, « le large éventail de potentiel de cellules semble être limité. »

Il est trop tôt pour indiquer si cette « condition magique » est un moment opportun de moissonner des cellules d'es pour des buts thérapeutiques. Mais, Pfaff ajoute, en forçant des cellules dans cet état privilégié, des scientifiques pourrait pouvoir recenser des gènes pour aider à augmenter les types de tissu qui peuvent être produits.

« Il y a d'exagération énorme au-dessus des demandes pratiques des cellules souche embryonnaires dans les situations cliniques, » il dit. « La lutte dans les laboratoires est dans le monde entier que les plus petits changements des conditions environnementales pourrait subtil et de manière imprévisible exercer un effet sur ces cellules. Ainsi, plus que nous connaissons les conditions de base requises pour que ces cellules puissent produire d'une gamme complète de types de tissu, plus plus aisés nous serons. » Tandis que les découvertes jettent la lumière sur la biologie fondamentale des cellules souche embryonnaires, Pfaff dit qu'il y a toujours un « long chemin d'aller » en termes de leur pratique, valeur clinique.